Bioanorganische Chemie an der Karlsruher Institut Für Technologie | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Bioanorganische Chemie an der Karlsruher Institut für Technologie

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TESTE DEIN WISSEN

Sauerstofftransportproteine


1) 2 Beispiele für Proteine und das aktive Zentren mit relevanten AS im Sauerstoffungebundenem Zustand zeichnen


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TESTE DEIN WISSEN

Hämoglobin (end-on)

His



Hämerythrin (end-on)

Glu, Asp, His


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TESTE DEIN WISSEN

Warum ist Hg toxisch


Welche Proteine binden Hg (2+)


Beispiel für zugelassenes Metallomedikamente & Wirkweite

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TESTE DEIN WISSEN

thiophil. Verdrängung von Zink und Affinität zu Cys


Metallthioneine: uneffizient aber bindet

Sammelt Cd und Pb


cis-Platin : durch trans-Effekt 

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TESTE DEIN WISSEN

Wie beginnt die Umwandlung von Lichtenergie in chem. Energie bei Photosynthese?

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TESTE DEIN WISSEN

Absorption von P680 und Oxidation von Wasser ?


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TESTE DEIN WISSEN

Welche Hauptfunktion hat Mangan im OEC?

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TESTE DEIN WISSEN

Ladungsakkumulator, Elektronenspeicher

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TESTE DEIN WISSEN

Warum sind mehrere miteinander verbundene Metallatome nötig um Oxidation von Wasser zu katalysieren?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Mehrelektronenspeicher
  • zeitlich gesteuerter Ladungsakkumulator-> schrittweise Reaktion
  • keine Bindung zu Triplett-O2
  • Halbwertszeit von 30 min
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TESTE DEIN WISSEN

Cobalamine


Definition Organometallverbindungen


Cobalamin zeichnen, Oxidationsstufe


Reaktivitäten schematisch darstellen



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TESTE DEIN WISSEN

Kovalente Bindung des metallzentrums mit einem organischen Kohlenstoff


Co(3+)


Heterolytische Spaltung : Co (1+) und R+


Homolytische Spaltung : Co (2+) und R*


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TESTE DEIN WISSEN

Wie heißt ein sehr bekanntes Platin Therapeutikum?

Welche Ox.-Zahl Koordinationsgeometrie und gebe Elektronenkonfiguration an?

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TESTE DEIN WISSEN

cis-Platin

ein Cytostatikum


Ox Zahl: 2


E-konfi: d8



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TESTE DEIN WISSEN

Warum liegen die Eisenionen in Fe/S Zentren in high spin vor ?

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TESTE DEIN WISSEN

Durch kleine Aufspaltung ist Ligandenfeldstabilisierungsenergie gering und S als schwacher Ligand -> high spin 

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Fe/S-Zentren gibt es und wie unterscheiden sie sich bezüglich Geometrie, Reaktivität und Redoxpotential?

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TESTE DEIN WISSEN

[1Fe]

Rubredoxin

4 Cys, tetraedrisch

-100 bis +50 mV


[2Fe-2S]

Ferredoxin: 4 Cys

-400 bis -100

Rieske: 2Cys, 2 His

+105 bis +375


[3Fe-4S]

verzerrter Würfel

-450 bis -50


[4Fe-4S]

4-Fe-Ferredoxin

verzerrter Würfel

-650 bis -250


HiPIP

verzerrter Würfel

+50 bis +450



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TESTE DEIN WISSEN

Wie lässt sich die Empfindlichkeit gegenüber Sauerstoff erklären?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Höhere Affinität zu Sauerstoff als zu Schwefel , Fe(III) stabiler als Fe(II). Fe(III)-> hart und Sauerstoff auch


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TESTE DEIN WISSEN

Nennen sie ein weiteres Enzym, wo Zn2+ dieselbe Funktion wie im Zinkfinger-Protein hat. Welche Reaktion katalysiert es?

Welche Hauptfunktion hat Zn2+allgemein in solchen Enzymen?

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TESTE DEIN WISSEN

Carboanhydrase -> von CO2 zu HCO3(2-).


Polarisierung von Wasser-> erleichtert die Polarisierung von Wasser und Substrat und Ionisierung von Wasser

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TESTE DEIN WISSEN

Wird der N-haltige Makrozyklus & O-haltige Makrozyklus mit einem Kaliumsalz & Kupfersalz versetzt, so bilden sich die gezeigten Komplexe(Übung). Erklären Sie die beobachtete Präferenz. Sind die Koordinationsumgebungen typisch für die jeweiligen Metalle?

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HSAB

O2- & K+ = hart

RNH2 & Cu2+ : weich(eher)

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Q:

Sauerstofftransportproteine


1) 2 Beispiele für Proteine und das aktive Zentren mit relevanten AS im Sauerstoffungebundenem Zustand zeichnen


A:

Hämoglobin (end-on)

His



Hämerythrin (end-on)

Glu, Asp, His


Q:

Warum ist Hg toxisch


Welche Proteine binden Hg (2+)


Beispiel für zugelassenes Metallomedikamente & Wirkweite

A:

thiophil. Verdrängung von Zink und Affinität zu Cys


Metallthioneine: uneffizient aber bindet

Sammelt Cd und Pb


cis-Platin : durch trans-Effekt 

Q:

Wie beginnt die Umwandlung von Lichtenergie in chem. Energie bei Photosynthese?

A:

Absorption von P680 und Oxidation von Wasser ?


Q:

Welche Hauptfunktion hat Mangan im OEC?

A:

Ladungsakkumulator, Elektronenspeicher

Q:

Warum sind mehrere miteinander verbundene Metallatome nötig um Oxidation von Wasser zu katalysieren?

A:
  • Mehrelektronenspeicher
  • zeitlich gesteuerter Ladungsakkumulator-> schrittweise Reaktion
  • keine Bindung zu Triplett-O2
  • Halbwertszeit von 30 min
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Q:

Cobalamine


Definition Organometallverbindungen


Cobalamin zeichnen, Oxidationsstufe


Reaktivitäten schematisch darstellen



A:

Kovalente Bindung des metallzentrums mit einem organischen Kohlenstoff


Co(3+)


Heterolytische Spaltung : Co (1+) und R+


Homolytische Spaltung : Co (2+) und R*


Q:

Wie heißt ein sehr bekanntes Platin Therapeutikum?

Welche Ox.-Zahl Koordinationsgeometrie und gebe Elektronenkonfiguration an?

A:

cis-Platin

ein Cytostatikum


Ox Zahl: 2


E-konfi: d8



Q:

Warum liegen die Eisenionen in Fe/S Zentren in high spin vor ?

A:

Durch kleine Aufspaltung ist Ligandenfeldstabilisierungsenergie gering und S als schwacher Ligand -> high spin 

Q:

Welche Fe/S-Zentren gibt es und wie unterscheiden sie sich bezüglich Geometrie, Reaktivität und Redoxpotential?

A:

[1Fe]

Rubredoxin

4 Cys, tetraedrisch

-100 bis +50 mV


[2Fe-2S]

Ferredoxin: 4 Cys

-400 bis -100

Rieske: 2Cys, 2 His

+105 bis +375


[3Fe-4S]

verzerrter Würfel

-450 bis -50


[4Fe-4S]

4-Fe-Ferredoxin

verzerrter Würfel

-650 bis -250


HiPIP

verzerrter Würfel

+50 bis +450



Q:

Wie lässt sich die Empfindlichkeit gegenüber Sauerstoff erklären?

A:

Höhere Affinität zu Sauerstoff als zu Schwefel , Fe(III) stabiler als Fe(II). Fe(III)-> hart und Sauerstoff auch


Q:

Nennen sie ein weiteres Enzym, wo Zn2+ dieselbe Funktion wie im Zinkfinger-Protein hat. Welche Reaktion katalysiert es?

Welche Hauptfunktion hat Zn2+allgemein in solchen Enzymen?

A:

Carboanhydrase -> von CO2 zu HCO3(2-).


Polarisierung von Wasser-> erleichtert die Polarisierung von Wasser und Substrat und Ionisierung von Wasser

Q:

Wird der N-haltige Makrozyklus & O-haltige Makrozyklus mit einem Kaliumsalz & Kupfersalz versetzt, so bilden sich die gezeigten Komplexe(Übung). Erklären Sie die beobachtete Präferenz. Sind die Koordinationsumgebungen typisch für die jeweiligen Metalle?

A:

HSAB

O2- & K+ = hart

RNH2 & Cu2+ : weich(eher)

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