Allgemeine Biochemie an der Leibniz Universität Hannover

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Was sind Pro- und Eukaryonten?

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Was bedeutet es, dass Wasser ein elektrischer Dipol ist?

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Welche Form von Molekülen werden von Wasser hydratisiert?
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Wie viele Zellen hat der menschliche Organismus?

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Wofür braucht man Proteine?

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Was sind Domänen?

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In welche zwei Gruppen kann man Domänen unterteilen?
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Was waren die ersten molekular biologischen Entdeckungen im Krebsbereich?

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Wie ist die Struktur von Src?

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Was für Trennverfahren für Proteine gibt es?

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Was sind Möglichkeiten zur Denaturierung von Proteinen?
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Was ist ein Enzym?

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Allgemeine Biochemie

Was sind Pro- und Eukaryonten?
  • Prokaryonten = besitzen keinen echten Zellkern 
    • dazu gehören Bakterien und Archeen
  • Eukaryonten = Lebewesen mit echtem Zellkern 

Allgemeine Biochemie

Was bedeutet es, dass Wasser ein elektrischer Dipol ist?
  • Sauerstoff zieht die Protonen des Wasserstoffs stärker zu sich ran, wegen der höheren Elektronegativität --> innerhalb der Verbindung kommt es dadurch zu partiellen Ladungen; ein Dipol entsteht (auf einer Seite pos und auf der anderen negative Ladung)
  • dadurch haben die Moleküle auch eine besonderen Form 

Allgemeine Biochemie

Welche Form von Molekülen werden von Wasser hydratisiert?
polare/hydrophile Moleküle werden hydratisiert

Allgemeine Biochemie

Wie viele Zellen hat der menschliche Organismus?
40 Billionen (4x10^13) Zellen --> wir erneuern tägliche eine Vielzahl von verschiedenen Zellen, z.B. Blutzellen (10^11 Erythrozyten pro Tag)

Allgemeine Biochemie

Wofür braucht man Proteine?
  • Enzyme
    • Verdauungsenzyme in Speichel/Magen/Darmtrakt bis DNA-Polymerase
  • Strukturelemente
    • mikroskopisch: Aktin im Zytoskelett
    • makroskopisch: Kollagenfasern in Bindegewebe und Knochen
  • Botenstoffe
    • Peptidhormone wie Insulin
  • Signalvermittler
    • Insulinrezeptor, Opiatrezeptor
  • Verteidigung
    • Antikörper

Allgemeine Biochemie

Was sind Domänen?
  • das sind strukturell oder funktionell definierte Abschnitte in Proteinen 
  • Proteine sind häufig modular aufgebaut
    • ähnlich gebaute Domänen finden sich in mehreren Proteinen und haben oft eine ähnliche Funktion 

Allgemeine Biochemie

In welche zwei Gruppen kann man Domänen unterteilen?
  • nach Funktion 
    • enzymatische Aktivität; z.B. Kinasedomäne, Serin-Proteasen Aktivität
    • verschiedene Protein/Protein-Interaktionsdomänen
    • Transmembrandomäne, Ligandenbindungsdomäne
  • nach Struktur
    • IgG-ähnliche Domäne (findet man auch in Proteinen, die keine Antikörper sind)

Allgemeine Biochemie

Was waren die ersten molekular biologischen Entdeckungen im Krebsbereich?
  • ein zellfreier Überstand von Hühnersarkomen erzeugte wieder Sarkome in Hühner, wenn man es ihnen wieder implantierte (1911)
  • 1950 Tumorviren entdeckt
  • 1969 in Tumorviren Onkogene entdeckt 
    • heute wird es als v-Src, eine Tyrosinkinase bezeichnet
  • die Src-Familie spielt eine wichtige Rolle z.B. in T- und B- Zellen (Rezeptoraktivierung) oder bei zellulären Bewegungen (reguliert Zytoskelett)

Allgemeine Biochemie

Wie ist die Struktur von Src?
  • es enthält eine SH2 und SH3 Domäne, eine Proeinkinasedomäne, sowie am Carboxylende einen Schwanz, in dem sich entscheidende Tyrosinreste befiden 
  • Enzym wird durch Wechselwirkungen zwischen den drei Domänen inaktiv gehalten
    • fehlt der Tyyrosinrest ist das Prorein in einem dauerhaft aktivem Zustand, das kann unkontrolliertes Zellwachstum hervorrufen

Allgemeine Biochemie

Was für Trennverfahren für Proteine gibt es?
  • zweidimensionale Auftrennung von Proteinen durch SDS-Gelelektrophorese und isoelektrische Fokussierung (IF) --> für massenspektrometrische Analyse von Peptiden 
  • IF = Trennung nach Ladung, Proteine laufen in einem Acrylamidgel mit pH-Gradient
  • Elektrophorese = Elektrische Spannung liegt am Gel an und zeiht je nach Proteinladung zu Kathode oder Anode; beim pH für den isoelektrischen Punkt bleibt das Protein stehen
  • SDS-PAGE = Trennung nach Größe; Acrylamidgitter, SDS ist stark negativ geladen und überdeckt die Proteinladung 

Allgemeine Biochemie

Was sind Möglichkeiten zur Denaturierung von Proteinen?
  • Hitze und extremer pH
  • Methanol und chaotrope Salze bewirken eine Umkehr der hydrophoben AS
    • es kehrt die hydrophoben AS von innen nach außen: Protein fällt aus

Allgemeine Biochemie

Was ist ein Enzym?
ein Protein, das Reaktionen katalysiert, bei denen kovalente Bindungen gebildet oder gelöst werden 

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