Biochemie an der RWTH Aachen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Biochemie an der RWTH Aachen

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In welchen Synthesen kommt UDP Glucose vor? Wähle aus! 

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Was ist eine trans-delta-5 Fettsäure?


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6. Nennen Sie drei Aminosäuren mit aromatischen Seitenketten.



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Was passiert bei Hunger, also wenn nicht mehr genügend Oxalacetat zur Verfügung steht:


a) beim Menschen

b) bei Pflanzen


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Was ist der Unterschied zwischen einer ATPase, einer ATP-Synthase und einer ATP-Synthetase?


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Zu isolierten Membranstücken wird 6N NaCl-Lösung gegeben, woraufhin die Konzentration der Proteine in der Lösung steigt. Was kann man über die Wechselwirkungen der Proteine sagen?


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Die Phosphorylierung und nachfolgende Dephosphorylierung einer selben Phosphatgruppe in einem Protein sind oder sind nicht die Umkehr voneinander? Erkläre.

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An der Bildung von aktiven Zentren sind nur wenige Aminosäuren beteiligt. Warum sind sie dennoch so groß?


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7. Zu einer Ribonuclease werden 8 M Harnstoff und β-Mercaptoethanol gegeben. Was passiert mit dem Enzym und was können Sie bezüglich der katalytischen Aktivität aussagen? Was passiert, wenn man zuerst β-Mercaptoethanol und später den Harnstoff wegnimmt? Beziehen Sie sich bei Ihrer Antwort wiederum auf die katalytische Aktivität.


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Welche 2 zusätzlichen Enzyme benötigt man im Gegensatz zur Oxidation von einfach ungesättigten Fettsäuren bei der Oxidation aller mehrfach ungesättigten Fettsäuren?

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Was bestimmt die Struktur und Funktion eines Proteins?

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Erklären Sie den hydrophoben Effekt. Wodurch wird er getrieben?

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Biochemie

In welchen Synthesen kommt UDP Glucose vor? Wähle aus! 

Glycogensynthese

Biochemie

Was ist eine trans-delta-5 Fettsäure?


Eine Fettsäure, die eine trans-Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen fünf und sechs besitzt.


Biochemie

6. Nennen Sie drei Aminosäuren mit aromatischen Seitenketten.



-Phenylalanin

-Tryptophan

-Tyrosin

Biochemie

Was passiert bei Hunger, also wenn nicht mehr genügend Oxalacetat zur Verfügung steht:


a) beim Menschen

b) bei Pflanzen


a) beim Menschen


-Das Acetyl-CoA, das bei der Fettsäureoxidation (β-Oxidation) entsteht, tritt nur dann in den Citratzyklus ein, wenn Fett- und Kohlenhydratabbau zueinander in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. 


-> Acetyl-CoA muss an Oxalacetat binden, um in den Citratzyklus eintreten zu können (Acetyl-CoA+Oxalacetat→Citrat). 


-> Ob Oxalacetat verfügbar ist, hängt jedoch von einer ausreichenden Kohlenhydratzufuhr ab. 


= Wenn Kohlenhydrate nicht verfügbar sind, sinkt die Oxalacetatkonzentration und Acetyl-CoA kann nicht in den Citratzyklus eingeschleust werden. 


=> Im Hungerzustand wird Oxalacetat verwendet, um über die Gluconeogenese Glucose zu synthetisieren und steht daher nicht für die Kondensation mit Acetyl-CoA zur Verfügung (Gluconeogenese: Pyruvat→Oxalacetat→Phosphoenolpyruvat). 


Unter diesen Bedingungen wird das Acetyl-CoA zur Bildung von Acetacetat, D-3-Hydroxybutyrat und Aceton umgeleitet. Diese drei Verbindungen werden als Ketonkörper bezeichnet.



b) bei Pflanzen


-> Acetyl-CoA wird in den Glyoxylatzyklus eingeleitet. Dabei entsteht Succinat, welches wieder in den Citratzyklus eingeleitet wird, wobei Oxalacetat gebildet wird.



Biochemie

Was ist der Unterschied zwischen einer ATPase, einer ATP-Synthase und einer ATP-Synthetase?


ATPase: Enzym, das ATP abbaut (hydrolysiert)


ATP-Synthase: Enzym, das ATP synthetisiert


ATP-Synthetase: Enzym, das bei einer Reaktion ATP als Cosubstrat verbraucht 

→ gehört zu den Ligasen


-> ligase is an enzyme that can catalyze the joining of two large molecules by forming a new chemical bond


Biochemie


Zu isolierten Membranstücken wird 6N NaCl-Lösung gegeben, woraufhin die Konzentration der Proteine in der Lösung steigt. Was kann man über die Wechselwirkungen der Proteine sagen?


-Es handelt sich um periphere Membranproteine. 


-> Diese sind über elektrostatische Kräfte und Wasserstoffbrücken mit den Kopfgruppen der Lipide an die Membran gebunden. 


-> Durch Salzzugabe oder Änderung des pH-Wertes lassen sich diese Wechselwirkungen zerstören. 


= Dadurch fallen die Proteine aus und die Konzentration der Proteine in der Lösung steigt.


Biochemie


Die Phosphorylierung und nachfolgende Dephosphorylierung einer selben Phosphatgruppe in einem Protein sind oder sind nicht die Umkehr voneinander? Erkläre.

Phosphorylierung Dephosphorylierung sind nicht einfach die Umkehr voneinander. 


-Unter physiologischen Bedingungen sind beide Reaktionen grundsätzlich irreversibel. 


-Darüber hinaus finden beide Reaktionen ohne Enzyme so gut wie nicht statt. 


-> Deshalb erfolgt die Phosphorylierung eines Proteinsubstrats nur durch die Aktivität einer spezifischen Proteinkinase und unter Spaltung von ATP, 


-> während die Dephosphorylierung nur unter Einwirkung einer Phosphatase stattfindet. 


Im Endergebnis durchlaufen die Zielproteine den Zyklus zwischen ihren nichtphosphorylierten und phosphorylierten Formen nur in eine Richtung.


Biochemie

An der Bildung von aktiven Zentren sind nur wenige Aminosäuren beteiligt. Warum sind sie dennoch so groß?


Das aktive Zentrum:

-ein dreidimensionaler Spalt, der von vielen Gruppen aus verschiedenen Abschnitten der Aminosäuresequenz gebildet wird. 


-> Dennoch stellt das es nur einen relativ kleinen Teil des Gesamtenzyms dar. 


-> Trotzdem sind praktisch alle Enzyme aus mehr als 100 Aminosäuren aufgebaut


-> Die zusätzlichen Aminosäuren dienen als Gerüst zur Bildung des dreidimensionalen aktiven Zentrums. 


-> In vielen Proteinen fungieren die restlichen Aminosäuren auch als regulatorische Zentren, als Zentren zur Wechselwirkung mit anderen Proteinen oder als Kanäle, über welche die Substrate zu den aktiven Zentren gelangen.


Biochemie

7. Zu einer Ribonuclease werden 8 M Harnstoff und β-Mercaptoethanol gegeben. Was passiert mit dem Enzym und was können Sie bezüglich der katalytischen Aktivität aussagen? Was passiert, wenn man zuerst β-Mercaptoethanol und später den Harnstoff wegnimmt? Beziehen Sie sich bei Ihrer Antwort wiederum auf die katalytische Aktivität.


-Harnstoff zerstört die nichtkovalenten Bindungen in einem Protein und β-Mercaptoethanol reduziert Cystin zu Cysteinen, sodass die Disulfidbrücken gespalten werden. 


-> Dadurch denaturiert das Enzym und besitzt keine katalytische Aktivität mehr. 


-Entfernt man zuerst das β- Mercaptoethanol und dann den Harnstoff, so entstehen falsche Disulfidbrücken. 


-> Das dabei entstehende Enzym besitzt nur etwa ein Prozent der katalytischen Aktivität des nativen Enzyms. 


-Gibt man nun Spuren von β-Mercaptoethanol hinzu, bildet sich spontan die native Form des Enzyms mit vollständiger katalytischer Aktivität. 


=> Der Grund dafür ist, dass die geringen Mengen an β-Mercaptoethanol die Umlagerung der Disulfidbrücken katalysiert, sodass die native Struktur wiederhergestellt wird.


Biochemie

Welche 2 zusätzlichen Enzyme benötigt man im Gegensatz zur Oxidation von einfach ungesättigten Fettsäuren bei der Oxidation aller mehrfach ungesättigten Fettsäuren?

Zur Oxidation ungesättigter Fettsäuren sind eine Isomerase und eine Reduktase erforderlich.

Biochemie

Was bestimmt die Struktur und Funktion eines Proteins?

-Proteine:  lineare Polymere aus monomeren Untereinheiten (Aminosäuren)


-> deren Sequenzabfolge bestimmt die dreidimensionale Struktur und damit die Funktion eines Proteins. 


(Proteine vermitteln den Übergang von der eindimensionalen Welt der Sequenzen zur dreidimensionalen Welt der Moleküle, die verschiedene Funktionen erfüllen)

Biochemie

Erklären Sie den hydrophoben Effekt. Wodurch wird er getrieben?


-Unpolare Moleküle können sich nicht an Wasserstoffbrücken oder ionischen Wechselwirkungen beteiligen. 


->  Die Wechselwirkungen von unpolaren Molekülen mit Wassermolekülen sind nicht so günstig (wie die Wechselwirkungen zwischen Wassermolekülen untereinander) 


= Wassermoleküle bilden bei Kontakt mit diesen unpolaren Molekülen „Käfige“ um diese Moleküle herum 

-> sodass die Wassermoleküle eine höhere Ordnung annehmen als in freier Lösung. 


-Wenn jedoch zwei dieser unpolaren Moleküle zusammenkommen, werden einige der Wassermoleküle freigesetzt, 

-> sodass sie mit dem übrigen Wasser frei in Wechselwirkung treten können. 


-Die Freisetzung von Wasser aus solchen Käfigen ist energetisch günstig, weil unpolare Moleküle in Wasser ein verstärktes Bestreben zeigen, sich zusammenzulagern


=> Dieses Bestreben bezeichnet man als hydrophoben Effekt und die damit zusammenhängende Interaktion als hydrophobe Wechselwirkung.


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