Biochemie ganz leicht

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Author:
Franz
ID:
260541
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Biochemie ganz leicht
Updated:
2014-02-07 08:53:10
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Biochemie
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Biochemie für GP
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  1. Erkläre den Aufbau eines Atoms und benenne die Bestandteile.
  2. Nenne die Arten einer Hauptbindung/Hauptvalenzen:
    • - Atombindung (=kovalente Bindung, teilt sich zwei Atome oder Elektronenpaare gleich, polare Bindung mit unterschiedlichen Ladungen)
    • - Ionenbindung (Vollständige Übertragung eines Bindungselektronenpaars zum elektronegativen Partner, es entstehen 2 Edelgase, ein pos. und ein neg. geladenes Ion.
  3. Wovon sind die Kräfte zwischen Atomen abhängig?
    • Eletronenverteilung
    • Abstand (Anziehung, Abstoßung)
    • Atome streben IMMER nach stabilität
  4. Nenne und beschreibe die Arten einer Nebenbindung/Nebenvalenz
    • Wasserstoffbrückenbindungen (Dipo-dipol WW)
    • Van-der-Waals Kräfte (entsteht durch ständige Bewegung von Elektronen eines Atoms, befinden sich alle in einer Region entsteht eine neg. Ladung, welche das Nachbar Atom ebenfalls beeinflusst.
    • hydrophobe Wechselwirkungen (Abstoßungsreaktion)
    • ionische Wechselwirkungen (Ionen ziehen sich an, bilden aber keine Gitterstruktur/Salze, da im Körper immer Wasser vorhanden ist)
  5. Was ist eine funktionelle Gruppe?
    ... sind reaktionsfreudige Zentren innerhalb eines Moleküls. Sie sind durch polare Atombindungen gekennzeichnet und entweder sehr pos. oder neg. geladen
  6. Was bedeutete Oxidation?
    • Abgabe eines Elektrons durch Verbindung mit einem elektronegativen Element. (Muss nicht zwingend Sauerstoff sein, ist aber in der Natur häufig beteiligt)
    • Enfernen von H aus einem Molekül
  7. Was ist Elektronegativität?
    • Die Kraft mit der Atome am Bindungselektronenpaar zwischen sich ziehen
    • liegt zwischen 1 und 4
    • Maß dafür, wie gut ein Atom e- anzieht
  8. Nenne die Abkürzungen für Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor
    • H
    • O
    • N
    • C
    • S
    • P
  9. Nenne all relevanten funktionellen Gruppen, deren Struktur und Verbindungsklasse
    • Hydroxyl-; R-O-H; Alkohole
    • Aldehyd-; R C OO H; Aldehyde
    • Carbonyl-; R- C oo - R, Ketone
    • Carboxyl-, R- C oo- OH; Säuren
    • Amino-, R N H H; Amine
    • Amido-, R-C=O-N-H-H; Amide
    • Thiol-; R-S-H, Thiole
    • Ester-, R-C=O-O-R; Ester
    • Ether-, R-O-R; Ether
  10. Was versteht man unter Katalyse?
    Eine reversible Gleichgewichtsreaktion, welche einen Stoffwechselprozess beschleunigen, hemmen oder lenken kann. Hierzu wird die benötigte Energiebarriere verändert. Im Körper wird dies von Enzymen übernommen (z. B. Verdauung). Ein Katalysator beeinflusst die Geschwindigkeit, kann aber kein Gleichgewicht herstellen.
  11. Was ist ein Enzym?
    • Enzyme sind Proteine (Eiweiße), die im Körper die Reaktionen des Stoffwechsels katalysieren (Beschleunigen), indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen und damit deren Ablauf überhaupt erst ermöglichen.
    • Sie nehmen an diesem chemischen Prozess teil ohne selbst verändert zu werden
    • auch Biokatalysatoren genannt
    • enden auf -ase
  12. Nenne die fünf möglichen Reaktionen innerhalb einer Zelle.
    • Redoxreaktion
    • Gruppenübertragung
    • Kondensation und Hydrolsyen
    • Biosynthesen und Spaltungen
    • Isomerisierungen
  13. Was versteht man unter einer Redoxreaktion?
    Elektronen werden übertragen. Ein Stoff gibt ein Elektron ab (Oxidation) und ein zweiter nimmt diese Elektronen auf (Reduktion)
  14. Was versteht man unter einer Gruppenübertragung?
    Ganze funktionelle Gruppen werden auf ein Molekül übertragen. Die beteiligten Enzyme heißen Transferasen.
  15. Was versteht man unter Kondensation und Hydrolysen?
    Reaktionen bei denen eine Bindung unter Wasseraustritt entstehen heißen Kondensationen. Die Spaltung einer Bindung unter Wasseranlagerung heißt Hydrolyse.
  16. Was versteht man unter Biosynthesen und Spaltungen?
    Verbindung oder Lösung der zwischen zwei Atomen ohne das Wasser eine Rolle spielt.
  17. Was versteht man unter Isomerisierungen?
    Bindungsverhältnisse werden innerhalb eines Moleküls neu geordnet, z. B. Verlagerung eines asymmetirschen C-Atoms auf eine andere
  18. Was ist Chiralität?
    Ein Molekül ist chiral, wenn die Spiegelung an einer Molekülebene nicht dasselbe Molekül ergibt. Ursache kann ein Chiralitätszentrum in Form eines asymm. c-Atoms sein.
  19. Was ist ein Isomer?
    Moleküle mit gleicher Summenformel aber unterschiedlicher Strukturformel.
  20. Was ist ein Enantiomer?
    Zwei Isomere die sich wie Bild/Spiegelbild verhalten. Chiralität ist gegeben. (linke und rechte Hand)
  21. Was Racemat?
    Eine 50/50 Mischung aus L und D Enantiomer. Optische verwirbelungen von L und D werden aufgehoben und Licht dringt ohne Veränderung hindurch.
  22. Nenne die Aufgaben von Kohlenhydraten.
    • (universeller) Energielieferant
    • Strukturelement von Zellen
    • Kohlenstoffquelle bei Biosynthesen
    • Erkennung von Rezeptorproteinen an Zellwänden
  23. Was sind Kohlenhydrate?
    • Es sind Wasseranlagerungen an Kohlenstoff. Sie enden auf -ose und werden nach ihrer Größe eingeteilt (Mono- Di- Polysaccharide).
    • Es sind Aldehyde oder Ketone eines mehrwertigen Alkohols.
  24. Nenne und zeichne die drei wichtigsten Vertreter der Monosaccharide.
    • D Glucose, D- Fructose, D-Ribose
  25. Besonderheiten der Haworth Ringform Schreibweise?
    • acetalisches C nach Osten
    • O des Ringes nach Nordern
    • OH- Gruppe rechts in der Kette zeigen nach Süden
    • Ringform
  26. Was ist ein Halbacetal?
    Aldehy und Alcohol reagiert immer zu Halbacetal. Sie sind ein Zwischenschritt vom Aldehyd zum Acetal.
  27. Was sind essentielle Verbindungen?
    Verbindungen, die der Körper selbst nicht herstellen kann, aber zum Überleben braucht
  28. Aufgaben von Lipiden im Körper?
    • Energielieferant und Speicher
    • Isolation
    • Aufbau von Zellmembranen
    • Fixierung von Organen in anatomisch korrekter Lage (Niere)
  29. In welche Gruppen werden Lipide unterschieden?
    • Einfache Lipide (Speicherlipide)
    • komplexe Lipide (Strukturlipide)
    • Isoprenoide
  30. Nennen die Eigenschaften von Fettsäuren
    • besonders gute Energiespeicher
    • Oxidation liefert mehr Energie da die C-Atome stärker reduziert sind als in Kohlenhydraten
    • können ohne Wasser gespeichert werden (hydrophob)
  31. Beschreibe den Stoffwechsel von Lipiden
    • Fette werden zu Acetyl-CoA abgebaut, welches im Citratzyklus tätig ist
    • Fette werden durch Emulgation  im Magen zerlegt und dann im Dünndarm zu Triaglyceriden umgewandelt
  32. Was bedeutet amphiphil und wofür werden solche Verbindungen gebraucht?
    • Sowohl Wasser- als auch Fettlöslich.
    • Benötigt als emulgatoren, zum Transport mittels Micellenbildung, Zum Membranaufbau
  33. Vitamine, was ist´s, wozu brauchts.
    • Vita(Leben) Amina(erstes entdecktes Vitamin)
    • Stoffe die der Körper braucht aber nicht komplett selbst herstellen kann
    • fettlöslich EDKA
    • Wasserlöslich alle B und C Vitamine
  34. Was sind Proteine?
    • Grundstoffe die den Aufbau und die Funktion von Zellen bestimmen
    • DNA enthält nur Information zum Proteinbau
    • Aufbau von Muskeln, Haaren etc.
    • Transport von Lipiden und Sauerstoff
    • Enzyme, zur Steuerung von Lebensprozessen
    • Regulation durch Hormone, Rezeptoren, Antikörper
  35. Was sind Aminosäuren?
    • Aminosäuren sind der Baustoff (lange Ketten) für Proteine
    • Grundbausteine sind immer. Carboxyl- + Amino- Gruppe + Wasserstoffatom + Zentrales Kohlenstoffatom
  36. Wie werden Aminosäuren eingeteilt?
    • Nach Polarität:
    • Unpolar (Glycni, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin)
    • Polare, ungeladene Seitenketten
    • negativ geladene Seitenketten
  37. Was ist der pK Wert einer Aminosäure?
    Der pH Wert, bei die die Hälfte der Moleküle ein Proton abgegeben hat, die andere Hälfte nicht (Puffer)
  38. Was sind Peptide?
    • Eine Kette von Aminosäuren.
    • 2 = Dipeptid
    • 3 = Tripeptid
    • 2 - 10 = Oligopeptid
    • 10 - 100 = Polipeptid
    • 100+ = Proteine
  39. Wie entsteht eine Peptidbindung?
    Entsteht, wenn die Aminogruppe einer Aminosäure mit der Carboxylgruppe einer anderen Aminosäure reagiert. Dabei wird Wasser abgespalten.
  40. Zeichne eine Beispielhafte Peptidbindung.
  41. Beschreibe die räumliche Anordnung von Proteinen
    • Primärstruktur: Abfolge einzelner Aminosäuren, bestimmt Struktur des Proteins (sek., tert., quart.) 
    • Sekundärstruktur: Wechselwirkung von Carbonyl (CO) und einer Amid Gruppe (NH), bildung von α-Helix und β-Faltblatt (intramolekulare Wasserstoffbrückenbindung)
    • Tertiärstruktur: dreidimensionale Struktur eines Proteins, ensteht durch Verwindung der sek. Struktur
    • Quartärstruktur: Proteinsymbiosen, d. h. mehrere verbundene Tertiärstrukturen schließen sich zu Funktionseinheiten zusammen
  42. Zeichne die Bildung eines Dipeptides
  43. Nenne die 7 Hauptfunktionen von Proteinen.
    • Biokatalyse
    • Kommunikation (z. B. Insulin oder Wachstumshormone)
    • Transport (Hämoglobin)
    • Stützfunktion 8Fadenförmige, fibriläre Proteine als Kollagen (Haut) oder Keratin (Haar)
    • Aktive Bewegung (Aktin Myosin)
    • Das Immunsystem (Antikörper
    • Blutgerinnung
  44. Was sind Prionen?
    Pathogene Strukturen. Z. B. Kreuzfeld Jakob oder BSE
  45. Was ist Denaturierung?
    • Denaturierung ist die Zerstörung der dreidimensionalen Gestalt eines Proteins (Eiweißes), wodurch es seine Funktion verliert. Das heißt die Tertiärstruktur wird zerstört, die Primärstruktur bleibt allerdings erhalten. Sie ist bei manchen Proteinen reversibel
    • Entsteht durch extreme Hitze, pH-Werte, Chemikalien, Alkohol etc.
  46. Nenne die Aufgaben der Nucleotide.
    • Aufbau der DNA und RNA (Speichern und Wiedergeben von biologischen Informationen)
    • Transport und Speicherung der chem. Energie
    • Coenzyme und Regulatoren (Beteiligung an den biochem. Prozessen
  47. Beschreibe den Aufbau und Unterschied von Nucleosid und Nucleotid.
    • Zucker + Base = Nucleosid
    • Phosphat + Zucker + Base = Nucleotid
  48. Wie steigert sich die Energieübertragung bei Nucleotiden?
    • Adenosin-mono/di/tri-phosphat
  49. Beschreibe den Aufbau von Nukleinsäuren.
    • Verkettung von Nukleotiden (Polynukleotide)
    • Verkettung = Polymerisierung
    • Bildung einer Phosphorsäurediesterbindung
    • DNA = 2-Desoxyribose
    • RNA = Ribose
    • Die freie 3-OH Gruppe reagiert mit dem 5-Trinucleotid unter Ausbildung von Phosphorsäurediesterbindung, zwei Phosphatgruppen werden abgespalten und liefern die notwendige Energie
  50. Beschreibe den Aufbau einer DNA und nenne die Bestandteile
    • enthält immer 2 Desoxyribose und die Basen Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin
    • rechtsgängige doppelhelix von 2 antiparallelen Nucleinsäuresträngen, diese sind durch Wasserstoffbrücken zwischen Purin und Pyrimidinbasen verbunden
    • Basenpaare: AT und CG
    • Länge wird in Basenpaaren pb angegeben
    • komplementäre Stränge (Struktur des einen bestimmt die des anderen)
  51. Beschreibe den Aufbau und die Funktion einer RNA
    • enthält immer Ribose und die Basen Adenin, Uracil, Cytosin und Guanin
    • liegt als Einzelstrang vor
    • Stränge falten sich spontan und haben so eine größere Struktur- und Funktionsvielfalt
    • RNA liest DNA ab und trägt die Info zu Ribosom
  52. Nenne die Haupttypen der RNA
    • messenger RNA
    • ribosomale RNA
    • transfer RNA
  53. Nenne und erkläre die (beschreibenden) Hauptbegriffe im Zusammenhang mit dem Stoffwechsel
    • Metabolismus: alle enzymkatalysierten Umwandlungen org. Stoffe in lebenden Zellen
    • Katabolismus: Abbau von Stoffen zur Energiegewinnung
    • Anabolismus: Aufbau von Stoffen und Energieverbrauch
    • Amphibolismus: Stoffwechselwege die sowohl Ana- als auch katabolisch ablaufen können
    • Autotroph: Selbsternährend, z. B. Pflanzen mit Sonnenlicht
    • Heterotroph: von Fremdstoffen ernährend
  54. Benenne die Merkmale einer lebenden Zelle
    • Beweglich (Motilität)
    • vermehrt sich
    • chemischer Aufbau und zelluläre Organisation
    • besitzen Stoffwechsel
    • Reizbar
    • Veränderbares Genom
  55. Beschreibe den Stoffwechsel und dessen Ziele
    • Ziel ist der Aufbau und Erhalt von Zellstrukturen und die Energiegewinnung (Zellen wollen Leben)
    • Unterscheidung zwischen Primär und Sekundärmetabolismus
    • Katabolismus = alle abbauenden Reaktionen die Energiegewinnen
    • Anabolismus = alle aufbauenden Reaktionen die Energie kosten
  56. Nenne die Funktion von ATP
    • ATP ermöglicht die räumliche und zeitliche Übertragung von energiebindenden und energieliefernden Reaktion in der Zelle
    • kann Phosphatgruppen übertragen und so Verbindungen Aktivieren
    • kann frei diffundieren
  57. Wie funktioniert die Energieübertragung durch NADH/FAD?
    • Nicotinsäureamidadenindinucleotid
    • Flavinadenindinukleotid
    • NADH liegt in freier gelöster Form vor
    • Energieübertragung in Form von H^+ Elektronen durch eine Redoxreaktion mit Enzymen
  58. Was ist Glykolyse?
    • ... der älteste und universellste Reaktionsweg zur ATP-Gewinnung
    • 10 enzymatische Reaktionen beginnend bei Glucose hin zum Pyruvat
    • verläuft ohne 02 und ergibt geringen Energiegewinn: 2ATP (4 Gewinn, 2 Verbrauch)
    • Unterteilung in die Vorbereitungsphase(1-5) und Energieerzeugung (6-10)
  59. Nenne die Gesamtgleichung der Glycolyse
    Glucose + 2 NAD^+ + 2 ADP + 2 P -> 2 Pyruvat + 2 NADH + 2 H^+ + 2 ATP + 2 H2O
  60. Was ist Gluconeogenese?
    • ... Bildung von Glucose aus nicht Kohlenhydraten
    • hauptsächlich in der Leber, auch in der Nierenrinde
    • Sinn: Organe wie das Gehirn oder aber der Blutzuckerspiegel benötigen Glukose als einzige oder hauptsächliche Energiequelle
  61. Nennen die Formel für Gluconeogenese
    2 Pyruvat + 2 NADH + 2 H^+ + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O -> Glucose + 2 NAD^+ + 4 ADP + 2 GDP + 6P
  62. Wie funktioniert die Regulation von Glycolyse und Gluconeogenese?
    • Reziprok Regulation über Verbindung von AMP ADP ATP
    • ATP "diktiert" das immer genug Energie zur Verfügung zu stehen hat
  63. Was ist der Pentosephosphat-Weg?
    • ... ein Weg um aus Glucose, Ribose herzustellen (z. B. für die Nukleotide der RNA notwendig)
    • ist benannt nach seinen Produkten
    • eine oxidative Reaktion liefert NADPH^+ und D-Ribose-5-Phosphat
    • ausgangsstoff ist Glucose-6-Phosphat
  64. Wie funktioniert die Energieübertragung mittels ATP?
    • ATP kann Phosphatgruppen übertragen um Verbindungen zu aktivieren (Glucose - Glucose 6 - Phostphat)
    • Durch die Spaltung von Säureanhydridbindungen wird Energie frei, die für andere Reaktionen genutzt werden kann
  65. Wie sieht der Anaerobe Abbau von Pyruvat aus? (Milchsäuregärung)
  66. Wie sieht der anaerobe Abbau von Pyruvat aus? (Alkoholische Gärung)
  67. Aerober Abbau des Pyruvat
    • Oxidative Decarboxylierung
    • 1. Transport von Pyruvat mit H^+ ins Mitochondrium
    • 2. Bildung von Acetyl-CoA
    • Der Prozess ist Irreversibel, Acetyl CoA kann nicht zurück zu Pyruvat umgebaut werden und Fettsäuren können nicht wieder zu Glukose umgebaut werden!
  68. Was ist Pyruvatdehydrogenase?
    PDH ist der Irreversible Prozess, bei dem aus Pyruvat (Grundstoff für Gluconeogenese) unter zuhilfe nahme von CoA 5H^+ Kohlenstoffdioxid abgespalten und Acetyl-CoA gebildet wird.
  69. Nenne die Regulationsmethoden der Pyruvatdehydrogenase
    • allosterische Enzymregulation: Regulatoren binden an Enzymkomplex und Aktivieren oder Hemmen
    • Interkonvertierung: De/Aktivierung durch De/Phosphorilierung
    • Feedback Inhibitierung: Endprodukt hemmt eigene Synthese
  70. Was sind allosterische Enzyme?
    Enzyme deren Aktivität durch das Endprodukt reguliert wird.
  71. Beschreibe den Citrationskreislauf
    • Abbau von Acetyl-CoA zu CO2
    • läuft im Mitochondrium
    • Übertragung der Elektronen auf NADH H^+ und FADH2 -> Elektronen oxidieren
    • Kreislauf regeneriert sich selbst
    • amphiboler prozess
  72. Nenne die Gesamtgleichung des Citratzyklus
  73. Nenne die 4 wichtigsten Disaccharide
    • Maltose
    • Isomaltose
    • Laktose
    • Saccharose
  74. Was ist eine Glycosische Bindung?
    Verbindung von 2 Disacchariden.
  75. Beschreibe Fettsäuren
    • langkettige Carbonsäuren aus 16 oder 18 C-Atomen
    • Carbonsäuren sind Verbindungen die dei fkt. Gruppe COOH beinhalten
    • je länger die Kette, desto stärker sind die lipophilen Eigenschaften
  76. Was ist der Unterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren?
    Gesättigte haben keine C=C Doppelbindung
  77. Nenne essentielle Fettsäuren
    • Omega 3
    • Omega 6
    • sind lebensnotwendig können aber vom Körper nicht selbst synthetisiert werden

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