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TESTE DEIN WISSEN

Welche zwei Typen struktureller Zellen gibt es? Was unterscheidet sie?

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TESTE DEIN WISSEN

prokaryontisch , 1 Genom (zyklisch), keine Organellen, obligate Einzeller 


eukaryontisch , 1 Genom (linear), +1-2 Genome (zyklisch) (in den Mitochondrien, Chloroplasten), Organellen z.B. Zellkern mit Genom, Einzeller (Protisten) + Vielzeller 

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Welche drei evolutionäre Typen von Organismen gibt es?

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Bakterien, Archeen und Eukaryonten 

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist die Endosymbiontentheorie?

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TESTE DEIN WISSEN

• Ur-Eukaryot(vermutlich von einer Archaeenzelle abstammende anaerobe Zelle) mit frühen Zellkern 

• Phagozytose von einem aeroben Bakterium /äußere Bakterienmembran und bakterielle Plasmamembran) 

• Aerobes Bakterium entging der Verdauung und verliert die Membran der Archaeenzelle 

—> Symbiose 

—> frühe aerobe Eukaryotenzelle entsteht mit Mitochondrien mit Doppelmembran 

• Bakterium gibt Zelle energiereiche Phosphate und erhält Nahrung und Schutz 

—> Mitochondrien teilen sich selbstständig und werden bei der Zellteilung auf die Tochterzellen aufgeteilt 

• Parallel entsteht ein ausgebildeter Zellkern mit der inneren Membran drumherum 

• Das gleiche passierte bei Pflanzenzellen mit fotosynthetisch aktiven Bakterien (blaualgenähnlich?) 

—> Chloroplasten 

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TESTE DEIN WISSEN

Was stützt die Endosymbtiontentheorie?

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TESTE DEIN WISSEN

• Was spricht dafür? Mitochondrien ähneln von der Größe her kleinen Bakterien, besitzen eigene ringförmige DNA, eigene Ribosomen (70s), eigene Transfer-RNA´s, teilen sich selbst 


Befunde, welche die ET stützen: 

-Mitochondrien und Plastide haben bakterielle Genome (zyklisch) (aber stark verkleinert —> M & P nicht mehr selbstständig lebensfähig), 

-Membranen (Cardiolipin =Lipid bei Plastiden enthalten, kommt sonst nur bei Prokaryonten vor), 

-Ribosomen (70S) = prokaryotische Art der Ribosomen 

-Noch unklar: wie ist der erste Organell-freie Ur-Eukaryont entstanden 

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TESTE DEIN WISSEN

Nenne die subzellulären Kompartimente und ihre Funktion!

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TESTE DEIN WISSEN

• Zellkern 

DNA Synthese und Speicherung; RNA Synthese; Synthese der ribosomalen Untereinheiten 


• Mitochondrium 

Synthese von ATP; Citrat-Zyklus, β-Oxidation der Fettsäuren; Synthese von Fe-S Enzymen 


• Endoplasmatisches Retikulum 

Synthese von Transmembranproteinen und sekretorischen Proteinen; Lipidsynthese 


• Golgi Apparat 

Bildung sekreorischer Vesikel; Glykosylierung von Proteinen 


• Lysosom (nur bei Tieren) 

Hydrolyse von Proteinen, Nukleinsauren, Polysacchariden, und Lipiden 


• Vakuole (nur bei Pflanzen) 

Speicher für Proteine, organische und anorganische Ionen, Pigmente; Abbau von Biomakromolekülen (vgl. Lysosom) 


• Peroxisom 

Oxidativer Abbau von langkettigen und verzweigten Lipiden, und anderen kleinen organischen Molekülen 


• Chloroplast/Plastid (nur bei Pflanzen) 

Synthese von Monosacchariden aus CO2 und H2O durch Photosynthese 

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TESTE DEIN WISSEN

Wie berechnet man den pH-Wert?

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TESTE DEIN WISSEN

Der pH- Wert ist der negative dekadische Logarithmus des Zahlenwertes der H3O+ - Ionenkonzentration 


bei starken Säure:

-lg(c(H3O+))


bei schwachen Säuren:

pH = ½ (pKS – lg cHA

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Was ist der pKs und wie wird er berechnet?

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TESTE DEIN WISSEN

Ks ist die Säurekonstante. Sie ist ein Maß für die Stärke einer Säure (HA). 

pKs=-lg Ks

-> pKs= -lg((c(H3O+) * c(A-))/c(HA))

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Was sind Puffer? Was ist die Henderson Hasselbach Gleichung?

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TESTE DEIN WISSEN

Pufferlösungen sind Lösungen, die auch bei Zugabe größerer Mengen Säure oder Base ihren pH- Wert nur wenig ändern. Sie bestehen aus einer schwachen Säure bzw. Base. Der pH Puffer wandelt die zugegebene starke Säure/Base in eine schwache Säure/Base um. 


Henderson-Hasselbach Gleichung:

pH=pKs + lg(c(A-)/c(HA))

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Was ist die G, DeltaH, DeltaS, T, Delta G?

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TESTE DEIN WISSEN

-Es können nur solche Prozesse freiwillig ablaufen, bei denen die freie Enthalpie G (engl. Gibbs free energy) abnimmt: 

GEnde – GAnfang = DG < 0 

-Für Prozessen, die bei konstantem Druck und konstanter Temperatur stattfinden (z. B. chemische Reaktionen), gilt: 

DeltaG = DeltaH - T * DeltaS 


-DeltaH: Änderung der Enthalpie = Wärmeaustausch zwischen Reaktionsansatz und Umgebung DeltaH < 0, wenn Reaktionsansatz Wärme an die Umgebung abgibt

-DeltaS: Änderung der Entropie = Änderung des Ordnungsgrades im Reaktionsansatz DeltaS > 0, wenn Ordnungsgrad im Reaktionssansatz abnimmt 

-T: absolute Temperatur in Kelvin (absoluter Nullpunkt: 0 K = -273,15 °C) 

->T ist Immer positiv, kann nicht kleiner als 0 Kelvin werden 

- Prozesse mit DG = 0 sind im thermodynamischen Gleichgewicht, d.h. es existiert keine thermodynamische Triebkraft für den Ablauf des Prozesses. 

->Dennoch finden Hin- und Rückreaktion permanent statt, aber in exakt dem gleiche Ausmaß. 

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Was sind Wasserstoffbrückenbindungen?

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TESTE DEIN WISSEN

-besonders starke Dipol-Dipol Wechselwirkung zwischen funktionellen Gruppen, die H-Atome enthalten 

- O und H können sich eigentlich nur bis auf 2,72 A nähern nach dem Atomabstand, der bei nicht-kovalenten Bindungen ja nicht unterschritten wird, doch bei Wasserstoffbrückenbindungen sind o und H nur 1,77 A auseinander 

—> trotzdem sind die Orbitale nicht durchdrungen!

- Extrem starke Dipol-Dipol-Wechselwirkung 

- Elektronen sind so nah an das O des eigenen Moleküls gezogen, sodass sich das andere O mehr nähern kann 

—> Wasserstoffbrückenbindung sind partiell kovalent, da sich die Elektronenorbitale von H und O (bzw. N oder S) teilweise durchdringen 

—> hohe Siedepunkte von Wasser, Alkoholen, … wegen der H-Brücken 

-Wasserstoffbrückenbindungen im Wasser: #Anomalie des Wassers 

—> bei flüssig werden die Wasserstoffbrückenbindungen ständig gebrochen und neu gebildet, permanent unterschiedliche Bindungspartner 

—> im Eis perfekte und feste Anordnung, größerer Abstand zwischen den Molekülen, als bei flüssigen Wasser 

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist der Van-der-Waals Radius

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TESTE DEIN WISSEN

Abstand gemessen vom Zentrum eines Atoms, bis zu dem sich dieses Atom einem anderen Atom nähern kann, ohne dass sich die Elektronenorbitale durchdringen 

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Was ist der hydrophobe Effekte?

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TESTE DEIN WISSEN

-Phasenbildung bei polaren und unpolaren Flüssigkeiten

->polare Phase: Teilchen bilden untereinander Dipol-Wechselwirkungen aus

->unpolare Phase: Teilchen bilden nur London-WW aus

->geordnete Ausrichtung in polarer Phase

—> Zunahme der Entropie 

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Q:

Welche zwei Typen struktureller Zellen gibt es? Was unterscheidet sie?

A:

prokaryontisch , 1 Genom (zyklisch), keine Organellen, obligate Einzeller 


eukaryontisch , 1 Genom (linear), +1-2 Genome (zyklisch) (in den Mitochondrien, Chloroplasten), Organellen z.B. Zellkern mit Genom, Einzeller (Protisten) + Vielzeller 

Q:

Welche drei evolutionäre Typen von Organismen gibt es?

A:

Bakterien, Archeen und Eukaryonten 

Q:

Was ist die Endosymbiontentheorie?

A:

• Ur-Eukaryot(vermutlich von einer Archaeenzelle abstammende anaerobe Zelle) mit frühen Zellkern 

• Phagozytose von einem aeroben Bakterium /äußere Bakterienmembran und bakterielle Plasmamembran) 

• Aerobes Bakterium entging der Verdauung und verliert die Membran der Archaeenzelle 

—> Symbiose 

—> frühe aerobe Eukaryotenzelle entsteht mit Mitochondrien mit Doppelmembran 

• Bakterium gibt Zelle energiereiche Phosphate und erhält Nahrung und Schutz 

—> Mitochondrien teilen sich selbstständig und werden bei der Zellteilung auf die Tochterzellen aufgeteilt 

• Parallel entsteht ein ausgebildeter Zellkern mit der inneren Membran drumherum 

• Das gleiche passierte bei Pflanzenzellen mit fotosynthetisch aktiven Bakterien (blaualgenähnlich?) 

—> Chloroplasten 

Q:

Was stützt die Endosymbtiontentheorie?

A:

• Was spricht dafür? Mitochondrien ähneln von der Größe her kleinen Bakterien, besitzen eigene ringförmige DNA, eigene Ribosomen (70s), eigene Transfer-RNA´s, teilen sich selbst 


Befunde, welche die ET stützen: 

-Mitochondrien und Plastide haben bakterielle Genome (zyklisch) (aber stark verkleinert —> M & P nicht mehr selbstständig lebensfähig), 

-Membranen (Cardiolipin =Lipid bei Plastiden enthalten, kommt sonst nur bei Prokaryonten vor), 

-Ribosomen (70S) = prokaryotische Art der Ribosomen 

-Noch unklar: wie ist der erste Organell-freie Ur-Eukaryont entstanden 

Q:

Nenne die subzellulären Kompartimente und ihre Funktion!

A:

• Zellkern 

DNA Synthese und Speicherung; RNA Synthese; Synthese der ribosomalen Untereinheiten 


• Mitochondrium 

Synthese von ATP; Citrat-Zyklus, β-Oxidation der Fettsäuren; Synthese von Fe-S Enzymen 


• Endoplasmatisches Retikulum 

Synthese von Transmembranproteinen und sekretorischen Proteinen; Lipidsynthese 


• Golgi Apparat 

Bildung sekreorischer Vesikel; Glykosylierung von Proteinen 


• Lysosom (nur bei Tieren) 

Hydrolyse von Proteinen, Nukleinsauren, Polysacchariden, und Lipiden 


• Vakuole (nur bei Pflanzen) 

Speicher für Proteine, organische und anorganische Ionen, Pigmente; Abbau von Biomakromolekülen (vgl. Lysosom) 


• Peroxisom 

Oxidativer Abbau von langkettigen und verzweigten Lipiden, und anderen kleinen organischen Molekülen 


• Chloroplast/Plastid (nur bei Pflanzen) 

Synthese von Monosacchariden aus CO2 und H2O durch Photosynthese 

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Q:

Wie berechnet man den pH-Wert?

A:

Der pH- Wert ist der negative dekadische Logarithmus des Zahlenwertes der H3O+ - Ionenkonzentration 


bei starken Säure:

-lg(c(H3O+))


bei schwachen Säuren:

pH = ½ (pKS – lg cHA

Q:

Was ist der pKs und wie wird er berechnet?

A:

Ks ist die Säurekonstante. Sie ist ein Maß für die Stärke einer Säure (HA). 

pKs=-lg Ks

-> pKs= -lg((c(H3O+) * c(A-))/c(HA))

Q:

Was sind Puffer? Was ist die Henderson Hasselbach Gleichung?

A:

Pufferlösungen sind Lösungen, die auch bei Zugabe größerer Mengen Säure oder Base ihren pH- Wert nur wenig ändern. Sie bestehen aus einer schwachen Säure bzw. Base. Der pH Puffer wandelt die zugegebene starke Säure/Base in eine schwache Säure/Base um. 


Henderson-Hasselbach Gleichung:

pH=pKs + lg(c(A-)/c(HA))

Q:

Was ist die G, DeltaH, DeltaS, T, Delta G?

A:

-Es können nur solche Prozesse freiwillig ablaufen, bei denen die freie Enthalpie G (engl. Gibbs free energy) abnimmt: 

GEnde – GAnfang = DG < 0 

-Für Prozessen, die bei konstantem Druck und konstanter Temperatur stattfinden (z. B. chemische Reaktionen), gilt: 

DeltaG = DeltaH - T * DeltaS 


-DeltaH: Änderung der Enthalpie = Wärmeaustausch zwischen Reaktionsansatz und Umgebung DeltaH < 0, wenn Reaktionsansatz Wärme an die Umgebung abgibt

-DeltaS: Änderung der Entropie = Änderung des Ordnungsgrades im Reaktionsansatz DeltaS > 0, wenn Ordnungsgrad im Reaktionssansatz abnimmt 

-T: absolute Temperatur in Kelvin (absoluter Nullpunkt: 0 K = -273,15 °C) 

->T ist Immer positiv, kann nicht kleiner als 0 Kelvin werden 

- Prozesse mit DG = 0 sind im thermodynamischen Gleichgewicht, d.h. es existiert keine thermodynamische Triebkraft für den Ablauf des Prozesses. 

->Dennoch finden Hin- und Rückreaktion permanent statt, aber in exakt dem gleiche Ausmaß. 

Q:

Was sind Wasserstoffbrückenbindungen?

A:

-besonders starke Dipol-Dipol Wechselwirkung zwischen funktionellen Gruppen, die H-Atome enthalten 

- O und H können sich eigentlich nur bis auf 2,72 A nähern nach dem Atomabstand, der bei nicht-kovalenten Bindungen ja nicht unterschritten wird, doch bei Wasserstoffbrückenbindungen sind o und H nur 1,77 A auseinander 

—> trotzdem sind die Orbitale nicht durchdrungen!

- Extrem starke Dipol-Dipol-Wechselwirkung 

- Elektronen sind so nah an das O des eigenen Moleküls gezogen, sodass sich das andere O mehr nähern kann 

—> Wasserstoffbrückenbindung sind partiell kovalent, da sich die Elektronenorbitale von H und O (bzw. N oder S) teilweise durchdringen 

—> hohe Siedepunkte von Wasser, Alkoholen, … wegen der H-Brücken 

-Wasserstoffbrückenbindungen im Wasser: #Anomalie des Wassers 

—> bei flüssig werden die Wasserstoffbrückenbindungen ständig gebrochen und neu gebildet, permanent unterschiedliche Bindungspartner 

—> im Eis perfekte und feste Anordnung, größerer Abstand zwischen den Molekülen, als bei flüssigen Wasser 

Q:

Was ist der Van-der-Waals Radius

A:

Abstand gemessen vom Zentrum eines Atoms, bis zu dem sich dieses Atom einem anderen Atom nähern kann, ohne dass sich die Elektronenorbitale durchdringen 

Q:

Was ist der hydrophobe Effekte?

A:

-Phasenbildung bei polaren und unpolaren Flüssigkeiten

->polare Phase: Teilchen bilden untereinander Dipol-Wechselwirkungen aus

->unpolare Phase: Teilchen bilden nur London-WW aus

->geordnete Ausrichtung in polarer Phase

—> Zunahme der Entropie 

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