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Lernmaterialien für BioAC Übungen an der TU Dortmund

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TESTE DEIN WISSEN

2. Nennen Sie jeweils einen typischen Vertreter einer Brønsted-Säure/Base und einer Lewis-
Säure/Base und geben Sie jeweils die Definitionen an. Ist eine Brønsted-Säure immer auch eine
Lewis-Säure und andersherum?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Brönsted Säure:
- Protonen werden abgegeben (HF, HCL)
Brönsted Base:
- Protonen werden aufgenommen (NaOH, OH-)
Lewis Säure:
- Elektronenpaar wird aufgenommen (BH3)
Lewis Base:
- Elektronenpaar wird abgegeben (NH3)
àAlle Basen nach Brönsted sind Lewis Basen; nicht andersrum (Säuren)

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TESTE DEIN WISSEN

4. Warum hat Selenocystein einen niedrigeren pKs Wert als Cystein?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Se hat größere Elektronennegativität à leichtere Deprotonierung
Se > S àgrößere BA, bessere Stabilisierung der negativen Ladung àleichtere Deprotonierung
(geringere Orbitalüberlappung)

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TESTE DEIN WISSEN

7. Was ist die Definition eines Edelmetalls? Wann läuft eine Redoxreaktion freiwillig ab?
Warum ist Cu(I) in wässriger Lösung nicht stabil? Was ist die bevorzugte
Koordinationsumgebung von Cu(I)?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Edelmetall: Standardelektrodenpotential > 0
Reaktion freiwillig: DE > 0 DG < 0
Cu(I) disproportioniert zu Cu0 und CuII ; 18VE bei Cu(II)
KZ 2-4 möglich, z.B. tetraedrisch, trigonal planar

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TESTE DEIN WISSEN

8. Die Röntgenstrukturanalyse eines unbekannten Metalloproteins zeige folgende
Koordinationsmuster:
a) Metall tetraedrisch von drei His und einem Wasser,
b) trigonal planar von drei Cys,
c) verzerrt tetraedrisch von zwei His, einem Cys, sowie einem Met umgeben. Um welche
Metallionen könnte es sich handeln?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

a) Zn(II), Cu(I)
b) Cu(I), Hg(II)
c) Cu(I), Cu(II), Zn(II)

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TESTE DEIN WISSEN

9. Welche Aminosäure-Seitenketten sind besonders geeignet um
a) ein weiches Metallion zu koordinieren,
b) ein hartes Metallion zu koordinieren,
c) zwei Metallionen zu verbrücken?

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TESTE DEIN WISSEN

a) His, Cys, Met, SeC
b) Aps, Glu, Tyr, Cys
c) Glu, Asp, His, Cys

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TESTE DEIN WISSEN

12. Nennen Sie jeweils zwei Beispiele für einen Stark- und einen Schwachfeldliganden.

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Stark: NH3, CO, CN-
Schwach: I-, Br-

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TESTE DEIN WISSEN

13. Rein qualitativ betrachtet: Ist der Ligandenaustausch bei einem Übergangsmetall, dass am
Anfang der Periode steht eher assoziativ oder eher dissoziativ?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Größere Radien à mehr Liganden können sich anlagern àeher assoziativ

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TESTE DEIN WISSEN

14. Welche Symmetrieelemente dürfen in einem Übergangsmetallkomplex nicht vorhanden
sein, damit der Komplex chiral ist? Ist ein Mg(II)-EDTA-Komplex chiral?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Keine Drehspiegelachse (Sn) inklusive spiegelebene und Inversionszentrum:
Mg(II)-EDTA ist chiral

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TESTE DEIN WISSEN

15. Was ist ein Chelatligand? Was ist der thermodynamische und was ist der kinetische
Chelateffekt?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-mehrzähniger Ligand, der mind. 2 Koordinationsstellen besetzt

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TESTE DEIN WISSEN

16. Durch welche Faktoren wird die Auswahl essentieller Elemente eines Organismus
bedingt?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

-Bioverfügbarkeit
-eigene Herstellung?

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TESTE DEIN WISSEN

1.
a) Was ist die Funktion der Na+/K+-Pumpe?



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TESTE DEIN WISSEN

a) -Konzentrationsunterschiede innerhalb und außerhalb der Zelle
-arbeitet entgegen Diffusion
-transportiert K+ nach innen und Na+ nach außen
-Aufbau des Membranpotentials

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1. Gegeben sind folgende Verbindungen: NaH, NaBH4, CH4, H2O, HF. Ordnen Sie die
Verbindungen dem Ionen- oder Kovalenzbindungsmodell zu. Welche formale Oxidationsstufe
besitzt das Wasserstoffatom jeweils?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

NaH(-I):
NaBH4(-I):
CH4(+I):
H2O(+I):
HF(+I):
ionisch
ionisch à B-H: kovalent
kovalent
kovalent
ionisch

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Q:

2. Nennen Sie jeweils einen typischen Vertreter einer Brønsted-Säure/Base und einer Lewis-
Säure/Base und geben Sie jeweils die Definitionen an. Ist eine Brønsted-Säure immer auch eine
Lewis-Säure und andersherum?

A:

Brönsted Säure:
- Protonen werden abgegeben (HF, HCL)
Brönsted Base:
- Protonen werden aufgenommen (NaOH, OH-)
Lewis Säure:
- Elektronenpaar wird aufgenommen (BH3)
Lewis Base:
- Elektronenpaar wird abgegeben (NH3)
àAlle Basen nach Brönsted sind Lewis Basen; nicht andersrum (Säuren)

Q:

4. Warum hat Selenocystein einen niedrigeren pKs Wert als Cystein?

A:

Se hat größere Elektronennegativität à leichtere Deprotonierung
Se > S àgrößere BA, bessere Stabilisierung der negativen Ladung àleichtere Deprotonierung
(geringere Orbitalüberlappung)

Q:

7. Was ist die Definition eines Edelmetalls? Wann läuft eine Redoxreaktion freiwillig ab?
Warum ist Cu(I) in wässriger Lösung nicht stabil? Was ist die bevorzugte
Koordinationsumgebung von Cu(I)?

A:

Edelmetall: Standardelektrodenpotential > 0
Reaktion freiwillig: DE > 0 DG < 0
Cu(I) disproportioniert zu Cu0 und CuII ; 18VE bei Cu(II)
KZ 2-4 möglich, z.B. tetraedrisch, trigonal planar

Q:

8. Die Röntgenstrukturanalyse eines unbekannten Metalloproteins zeige folgende
Koordinationsmuster:
a) Metall tetraedrisch von drei His und einem Wasser,
b) trigonal planar von drei Cys,
c) verzerrt tetraedrisch von zwei His, einem Cys, sowie einem Met umgeben. Um welche
Metallionen könnte es sich handeln?

A:

a) Zn(II), Cu(I)
b) Cu(I), Hg(II)
c) Cu(I), Cu(II), Zn(II)

Q:

9. Welche Aminosäure-Seitenketten sind besonders geeignet um
a) ein weiches Metallion zu koordinieren,
b) ein hartes Metallion zu koordinieren,
c) zwei Metallionen zu verbrücken?

A:

a) His, Cys, Met, SeC
b) Aps, Glu, Tyr, Cys
c) Glu, Asp, His, Cys

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Q:

12. Nennen Sie jeweils zwei Beispiele für einen Stark- und einen Schwachfeldliganden.

A:

Stark: NH3, CO, CN-
Schwach: I-, Br-

Q:

13. Rein qualitativ betrachtet: Ist der Ligandenaustausch bei einem Übergangsmetall, dass am
Anfang der Periode steht eher assoziativ oder eher dissoziativ?

A:

Größere Radien à mehr Liganden können sich anlagern àeher assoziativ

Q:

14. Welche Symmetrieelemente dürfen in einem Übergangsmetallkomplex nicht vorhanden
sein, damit der Komplex chiral ist? Ist ein Mg(II)-EDTA-Komplex chiral?

A:

Keine Drehspiegelachse (Sn) inklusive spiegelebene und Inversionszentrum:
Mg(II)-EDTA ist chiral

Q:

15. Was ist ein Chelatligand? Was ist der thermodynamische und was ist der kinetische
Chelateffekt?

A:

-mehrzähniger Ligand, der mind. 2 Koordinationsstellen besetzt

Q:

16. Durch welche Faktoren wird die Auswahl essentieller Elemente eines Organismus
bedingt?

A:

-Bioverfügbarkeit
-eigene Herstellung?

Q:

1.
a) Was ist die Funktion der Na+/K+-Pumpe?



A:

a) -Konzentrationsunterschiede innerhalb und außerhalb der Zelle
-arbeitet entgegen Diffusion
-transportiert K+ nach innen und Na+ nach außen
-Aufbau des Membranpotentials

Q:

1. Gegeben sind folgende Verbindungen: NaH, NaBH4, CH4, H2O, HF. Ordnen Sie die
Verbindungen dem Ionen- oder Kovalenzbindungsmodell zu. Welche formale Oxidationsstufe
besitzt das Wasserstoffatom jeweils?

A:

NaH(-I):
NaBH4(-I):
CH4(+I):
H2O(+I):
HF(+I):
ionisch
ionisch à B-H: kovalent
kovalent
kovalent
ionisch

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