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Was ist ein pH Puffer und woraus besteht er? 

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  • pH Puffer ist ein Stoffgemisch, dessen pH-Wert (Konzentration der Wasserstoffionen) sich bei Zugabe einer Säure oder Base wesentlich weniger stark ändert, als dies in einem ungepufferten System der Fall wäre. 
  • Ein pH Puffer fängt die zugegebene Säure oder Base ab, sodass sich der pH-Wert nur minimal ändert. 
  • Solche Lösungen enthalten eine Mischung aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base oder einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure 
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Berechnen Sie den pH Wert (i) eines äquimolaren Ammonium-/ AmmoniakPuffers und (ii) eines Ammonium-/ Ammoniak-Puffers bei einer Konzentration von [NH4Cl] = 1 mol∙L-1 und [NH3 ] = 0,3 mol∙L -1 . Die Säurekonstante von Ammonium ist 9,25. 

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äquimolaren = Äquimolarität beschreibt in der Chemie einen Zustand, in dem verschiedene Einzelkomponenten im gleichen Stoffmengenverhältnis in einer Verbindung oder einer Lösung vorliegen oder gleichviele Reaktionspartner miteinander reagieren. 

(i) pH=9,25

(ii) pH=8,73

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Wie verändert sich der pH Wert des Ammonium-/ Ammoniak-Puffers (bis jetzt pH=8,73) bei Zugabe von 0,2 M Natronlauge bzw. 0.1 M Salzsäure, pKS=9,25? 

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bei Zugabe von NaOH = auf 9,05

bei Zugabe von HCL = 8,6

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Sie messen eine Absorption des Heptapeptid V-E-K-Y-W-R-P in einer 0,5 cm Küvette und bei 280 nm von A = 1,398. Wie groß ist die Konzentration des Heptapeptids in µmol∙L-1? (ε280, Trp = 5500 M-1 ∙cm-1 , ε280, Tyr = 1490 M-1 ∙cm-1 ) 

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400 µM 

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Wie viel Prozent des eingestrahlten Lichts (I0 ) würde bei einer 1 cm Küvette detektiert werden? (c=400 µM , ε280, Trp = 5500 M-1 ∙cm-1 , ε280, Tyr = 1490 M-1 ∙cm-1 

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0.16% 

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Woraus bestehen Enzyme? 

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aus Proteinen

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Beschreiben Sie die Eigenschaften dieser Biokatalysatoren? 

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• Erhöhung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen im Vergleich zur unkatalysierten Reaktion (durch Verringerung der Aktivierungsenergie) 

• Sie liegen nach der Reaktion unverändert vor 

• Die Enzymaktivität kann reguliert werden 

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Erklären Sie den allgemeinen Aufbau einer Biomembran? 

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Die Biomembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht. Der Name "Doppelschicht" bedeutet, dass die Lipidmoleküle in zwei Lagen parallel angeordnet sind. Membranproteine sind dabei in die Lipiddoppelschicht eingebettet. 

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Was sind das Flüssig-Mosaik-Modell und das Lipid-Floß-Modell? 

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Das Flüssig-Mosaik-Modell ist ein molekulares Modell, das die Struktur von Biomembranen beschreibt. Biomembranen bestehen aus einer flüssigen Phospholipid-Doppelschicht, in der sich sowohl die Phospholipidmoleküle, als auch die darin eingebetteten Proteine lateral (= seitlich) bewegen können. 


Als Lipid-Floß (Lipid-Raft) bezeichent man Mikrodomänen in Biomembranen, in denen sich vorwiegend Cholesterin, Glycolipide und Sphingolipide anreichern. Die Lipid Rafts stellen flüssig-geordnete Phasen dar, die sich weder mischen, noch weiter fusionieren können. Anders als im Flüssig-Mosaik Model driften die Proteine nicht zufällig im Lipidfilm, sondern werden von diesen Flößen aufgenommen und oft zu größeren Komplexen verbunden. 

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Das 2-Phosphoglycolat ist ein Inhibitor der Triosephosphatisomerase (TIM). Erläutern Sie welche Effekte 2-Phosphoglycolat auf den Ablauf der Glykolyse in einer Zelle ausübt. 

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Die Glykolyse kann weiterhin ablaufen, jedoch wird zunächst nur noch die Hälfte des ATP und des NADH hergestellt (aus dem GAP). Im weiteren Verlauf kommt es zur Akkumulation von Dihydroxyacetonphosphat (DHAP), welches das Gleichgewicht der Aldolase-Reaktion auf die Seite der FBP verschiebt, wodurch die Glykolyse schlussendlich zum Erliegen kommt 

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Bei der Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion wird eine energiereiche Thioesterbinding zwischen Coenzym A und dem Acetat-Rest gebildet, so dass Acetyl-CoA entsteht. Woher kommt die Energie für die Bindungsbildung? 

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Die Energie kommt aus der TPP vermittelten Decarboxylierungsreaktion des Pyruvates, wodurch die gesamte Reaktion praktisch irreversibel ist. 

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Bei der Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion wird Pyruvat unter Decarboxylierung und NADH Gewinnung zu Acetyl-CoA umgewandelt. Aus NADH wird über die oxidative Phosphorylierung ATP gewonnen. Bei der Alkoholischen Gärung wird Pyruvat ebenfalls decarboxyliert, aber NADH verbraucht. Weshalb kommt die Alkoholische Gärung in der Natur vor? 

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Die der Alkoholischen Gärung dient der Rückgewinnung von NAD+ unter Sauerstoffmangel Bedingungen, damit die Glykolyse weiterhin ablaufen kann. 

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Q:


Was ist ein pH Puffer und woraus besteht er? 

A:
  • pH Puffer ist ein Stoffgemisch, dessen pH-Wert (Konzentration der Wasserstoffionen) sich bei Zugabe einer Säure oder Base wesentlich weniger stark ändert, als dies in einem ungepufferten System der Fall wäre. 
  • Ein pH Puffer fängt die zugegebene Säure oder Base ab, sodass sich der pH-Wert nur minimal ändert. 
  • Solche Lösungen enthalten eine Mischung aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base oder einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure 
Q:


Berechnen Sie den pH Wert (i) eines äquimolaren Ammonium-/ AmmoniakPuffers und (ii) eines Ammonium-/ Ammoniak-Puffers bei einer Konzentration von [NH4Cl] = 1 mol∙L-1 und [NH3 ] = 0,3 mol∙L -1 . Die Säurekonstante von Ammonium ist 9,25. 

A:

äquimolaren = Äquimolarität beschreibt in der Chemie einen Zustand, in dem verschiedene Einzelkomponenten im gleichen Stoffmengenverhältnis in einer Verbindung oder einer Lösung vorliegen oder gleichviele Reaktionspartner miteinander reagieren. 

(i) pH=9,25

(ii) pH=8,73

Q:

Wie verändert sich der pH Wert des Ammonium-/ Ammoniak-Puffers (bis jetzt pH=8,73) bei Zugabe von 0,2 M Natronlauge bzw. 0.1 M Salzsäure, pKS=9,25? 

A:

bei Zugabe von NaOH = auf 9,05

bei Zugabe von HCL = 8,6

Q:


Sie messen eine Absorption des Heptapeptid V-E-K-Y-W-R-P in einer 0,5 cm Küvette und bei 280 nm von A = 1,398. Wie groß ist die Konzentration des Heptapeptids in µmol∙L-1? (ε280, Trp = 5500 M-1 ∙cm-1 , ε280, Tyr = 1490 M-1 ∙cm-1 ) 

A:

400 µM 

Q:


Wie viel Prozent des eingestrahlten Lichts (I0 ) würde bei einer 1 cm Küvette detektiert werden? (c=400 µM , ε280, Trp = 5500 M-1 ∙cm-1 , ε280, Tyr = 1490 M-1 ∙cm-1 

A:

0.16% 

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Q:


Woraus bestehen Enzyme? 

A:

aus Proteinen

Q:


Beschreiben Sie die Eigenschaften dieser Biokatalysatoren? 

A:

• Erhöhung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen im Vergleich zur unkatalysierten Reaktion (durch Verringerung der Aktivierungsenergie) 

• Sie liegen nach der Reaktion unverändert vor 

• Die Enzymaktivität kann reguliert werden 

Q:


Erklären Sie den allgemeinen Aufbau einer Biomembran? 

A:

Die Biomembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht. Der Name "Doppelschicht" bedeutet, dass die Lipidmoleküle in zwei Lagen parallel angeordnet sind. Membranproteine sind dabei in die Lipiddoppelschicht eingebettet. 

Q:


Was sind das Flüssig-Mosaik-Modell und das Lipid-Floß-Modell? 

A:

Das Flüssig-Mosaik-Modell ist ein molekulares Modell, das die Struktur von Biomembranen beschreibt. Biomembranen bestehen aus einer flüssigen Phospholipid-Doppelschicht, in der sich sowohl die Phospholipidmoleküle, als auch die darin eingebetteten Proteine lateral (= seitlich) bewegen können. 


Als Lipid-Floß (Lipid-Raft) bezeichent man Mikrodomänen in Biomembranen, in denen sich vorwiegend Cholesterin, Glycolipide und Sphingolipide anreichern. Die Lipid Rafts stellen flüssig-geordnete Phasen dar, die sich weder mischen, noch weiter fusionieren können. Anders als im Flüssig-Mosaik Model driften die Proteine nicht zufällig im Lipidfilm, sondern werden von diesen Flößen aufgenommen und oft zu größeren Komplexen verbunden. 

Q:


Das 2-Phosphoglycolat ist ein Inhibitor der Triosephosphatisomerase (TIM). Erläutern Sie welche Effekte 2-Phosphoglycolat auf den Ablauf der Glykolyse in einer Zelle ausübt. 

A:

Die Glykolyse kann weiterhin ablaufen, jedoch wird zunächst nur noch die Hälfte des ATP und des NADH hergestellt (aus dem GAP). Im weiteren Verlauf kommt es zur Akkumulation von Dihydroxyacetonphosphat (DHAP), welches das Gleichgewicht der Aldolase-Reaktion auf die Seite der FBP verschiebt, wodurch die Glykolyse schlussendlich zum Erliegen kommt 

Q:


Bei der Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion wird eine energiereiche Thioesterbinding zwischen Coenzym A und dem Acetat-Rest gebildet, so dass Acetyl-CoA entsteht. Woher kommt die Energie für die Bindungsbildung? 

A:

Die Energie kommt aus der TPP vermittelten Decarboxylierungsreaktion des Pyruvates, wodurch die gesamte Reaktion praktisch irreversibel ist. 

Q:


Bei der Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion wird Pyruvat unter Decarboxylierung und NADH Gewinnung zu Acetyl-CoA umgewandelt. Aus NADH wird über die oxidative Phosphorylierung ATP gewonnen. Bei der Alkoholischen Gärung wird Pyruvat ebenfalls decarboxyliert, aber NADH verbraucht. Weshalb kommt die Alkoholische Gärung in der Natur vor? 

A:

Die der Alkoholischen Gärung dient der Rückgewinnung von NAD+ unter Sauerstoffmangel Bedingungen, damit die Glykolyse weiterhin ablaufen kann. 

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