Nennen sie die beiden nicht proteinogenen Aminosäuren, die im Harnstoffzyklus jeweils sowohl im Mitochondrium als auch im Cytosol zu finden sind
• Ornithin
• Citrullin
Durch welches Molekül können Proteine zum Abbau markiert werden? Wie nennt sich der Proteinkomplex in Zellkern und Cytosol, der die Markierung erkennt und die Zerlegung der Proteine dann vornimmt?
• Ubiquitin
• Proteasom
Nennen Sie die Bezeichnung einer natürlich vorkommenden Klasse von RNA und beschreiben Sie kurz deren Funktion.
miRNA: micro RNA natürlich vorkommende kurze regulatorische RNA
Welche Art von Bindung weisen die Verzweigungen im Glykogen-Molekül auf? Welches Enzym katalysiert die Entstehung der Verzweigungen?
• a-1,4-glycosidische Bindung
• Glycogen branching enzyme (GBE)
Wozu dient die Milchsäuregärung im Skelettmuskel unter anaeroben Bedingungen? In welchem Kompartiment der Zelle läuft diese Gärung ab?
• Kurzfristige Energiebereitstellung
• Cytosol
Welche beiden glykosidischen Bindungen findet man im Amylopektin?
• N-glykosidische Bindungen
• O-glykosidische Bindungen
Sie untersuchen die chemische Zusammensetzung einer Nukleinsäure-Probe. Welche Art von Molekül liegt vermutlich vor, wenn sie neben den Basen Adenin, Guanin und Cystosin auch Thymin finden? Welchen Zucker werden sie in der Probe finden?
• DNA: Desoxyribonukleinsäure
• Zucker: Desoxyribose
Beschreiben sie schematisch eine Transaminierungsreaktion. Welches Coenzym ist nötig?
• Aminosäure x + α– Ketosäure y ⇌ α– Ketosäure x + Aminosäure y
• Pyridoxalphosphat
In Form welches Stoffes wird Ammoniak vom menschlichen Organismus im Wesentlichen ausgeschieden? In welchem Organ wird dieser Stoff gebildet?
• Harnstoff
• Leber
Wo ist der Inhibitor bei der kompetitiven Hemmung eines Enzyms? Welchen Einfluss hat die Wirkung des Inhibitors auf die Maximalgeschwindigkeit der Substratumsetzung?
• Hemmstoff konkurriert mit Substrat um Bindungsstelle am aktiven Zentrum, wird dort aber nicht umgesetzt
• vmax unverändert
Nennen sie mindestens 2 der 6 Klassen nach der die Enzyme entsprechend der EC-Nomenklatur eingeteilt werde
1. Oxidoreduktasen
2. Transferasen
3. Hydrolasen
4. Lyasen
5. Isomerasen
6. Ligasen
Bevor Glucose in Glykogen eingebaut werden kann, muss sie aktiviert werden. Wie nennt man die aktivierte Glucoseverbindung?
UDP-Glucose
Wodurch beschleunigen Enzyme die Einstellung des Gleichgewichts einer chemischen Reaktion?
• Verringern die Aktivierungsenergie
Durch Reaktion mit welchem Molekül werden Aminosäuren vor der Übertragung auf ihrer tRNA aktiviert? Wie heißt das Reaktionsprodukt aus Aminosäure und diesem Molekül?
• ATP aktiviert, AMP wird angehängt
• Aminoacyl-tRNA
Nennen Sie den Stoffwechselweg und die Stoffwechselprodukte vom Abbau der Pyrimidinbasen
• Desaminierung
• Abbauprodukte:
o Methylmalonyl-CoA (aus Thymidin)
o NADH + H+
o Glutamat
o NH4+ (Ammonium)
o Ribose-1-Phosphat
Wo bindet das Substrat bei der nicht-kompetitiven Hemmung eines Enzyms? Wie verändert sich die Maximalgeschwindigkeit der Umsetzung durch ein Enzym bei Bindung eines nicht-kompetitiven Inhibitors?
• Substrat bindet am aktiven Zentrum, Hemmstoff bindet außerhalb
• vmax nimmt ab
Welcher Zucker ist in der DNA, welcher in der RNA zu finden?
• DNA = Desoxyribose
• RNA = Ribose
Formulieren sie schematisch die typische Reaktion der Hydrolasen
S1 − S2 + H2O ⇌ S1H + S2 − OH
Viele Schritte der Glycolyse sind in der Gluconeogenese reversibel, einige Schritte jedoch nicht. Nennen Sie einen solchen Schritt der Glycolyse und den molekularen Mechanismus (Enzym(e)) o. Reaktion(en) oder ggf. Biomolekülzwischenstufe(n), mit dem die Gluconeogenese diesen Schritt bewältigt
• Umwandlung von Glucose in Glucose-6-Phosphat
• Hexokinase / Glucokinase
• Durch Hydrolyse von energiereichen Bindungen
Wo bindet der Hemmstoff der allosterischen Hemmung und wie verändert sich dann KM und wie verändert sich vmax?
• Inhibitor bindet außerhalb des aktiven Zentrums
• KM unverändert
Wie sind die Aktivitätseinheiten für Enzyme, „Unit“ und „Katal“, definiert?
• Unit = Substratumsatz µmol/min
• Katal = Substratumsatz mol/sec
Nennen sie zwei der Ketonkörper, die direkt bzw. mit einem Zwischenschritt aus HMG-CoA gebildet werden
• Aceton
• Acetat
In welchem Stoffkreislauf und in welcher Form (welches Molekül) werden die Propionyl-CoA-Reste ungeradzahliger Fettsäuren in den Stoffwechsel aufgenommen?
• b-Oxidation
• Succinyl-CoA
Welche „Größen“ (in Svedberg) besitzen die beiden Untereinheiten prokaryotischer Ribosomen? Welche „Größe“ besitzt die Kombination aus beiden Untereinheiten?
• Große Untereinheit = 50S & Kleine Untereinheit = 30S
• Beide Untereinheiten = 70S
Welche „Größen“ (in Svedberg) besitzen die beiden Untereinheiten eukaryotischer Ribosomen? Welche „Größe“ besitzt die Kombination aus beiden Untereinheiten?
• Große Untereinheit = 60S & Kleine Untereinheit = 40S
• Beide Untereinheiten = 80S
Auf welches (Co-)Enzym wird im Pentosephosphatweg der bei der Dehydrierungsreaktionen entstehende Wasserstoff übertragen? Für welche Art von Biosynthese wird dieses Coenzym benötigt?
• NADP) + H) → NADPH
• reduktive Biosynthesen wie z.B. Fettsäurebiosynthese
Skizzieren Sie die Lineweaver-Burk Darstellung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Substratkonzentration in einer enzymatischen katalysierten Reaktion (Enzym verhält sich entsprechend der Michaelis-Menten-Kinetik). Wo können KM und vmax abgelesen werden?
• KM auf x-Achse bei y = ½ vmax
• vmax auf y-Achse
Aufgabe und Nennung eines RNA-Typ
mRNA = Abschrift unserer Gene
Welche Enzyme katalysieren den nicht oxidativen Teil des Pentosephosphatweges?
• Trans-Aldolase
• Trans-Ketolase
Welches Enzym iist für die Verlängerung der DNA-Stränge in einer PCR notwendig?
Welches Metallion wird in der Regel als Cofaktor eingesetzt, damit das Enzym arbeiten kann?
DNA-Polymerase
Mg2+
In welchem Kompartiment findet die β- Oxidation und in welchem Kompartiment die Glykolyse statt?
• Glykolyse = im Cytoplasma
• Beta-Oxidation = in Mitochondrienmatrix der Leber
Welches Enzym wird für die PCR verwendet?
Welche Besonderheit hat es?
taq-Polymerase
Hitzebeständig
Nennen Sie zwei Färbungen für Proteine, die häufig in Polyacrylamidgel eingesetzt werden.
Standard-Färbung: Coomassie Brillant Blue
Silberfärbung: Fluoreszenzfarbstoff
Warum müssen Primer in der Replikation nach Ablesen des jeweiligen Gegenstrangs aus der DNA entfernt werden? Welches Enzym übernimmt die Entfernung von Bakterien?
Müssen entfernt werden, da er aus RNA besteht -> sind nur Signal, keine Gegensequenz • Entfernt durch RNaseH
Welchen Einfluss haben Adrenalin und Glucagon auf die Fettsäuresynthese? Über welchen second messenger wird dieser Einfluss ausgeübt?
• Führen zu einer Phosphorylierung und damit Inaktivierung der Fettsäuresynthese
• cAMP
Sie benötigen 500ul einer 10%-igen Ammoniumpersulfat (APS) -Lösung.
Wie viel APS wägen sie ein?
50ul
Welcher Stoff übernimmt in der Atmungskette den Transport der Elektronen zwischen den Komplexen III und IV? Welches Metall im Transporter macht dabei einen Wertigkeitswechsel durch?
• Cytochrom C
• Eisen
Wodurch sind zum Export bestimmte Proteine gekennzeichnet? Welches Molekül erkennt die Kennzeichnung und sorgt für einen zeitweiligen Stopp der Translation?
Gekennzeichnet durch Signalpeptid → SRP bindet zusätzlich • SRP erkennt Kennzeichnung & stoppt Translation zeitweilig
Warum wird für die Herstellung eines Polyacylamidgels Ammoniumpersulfat eingesetzt?
Es dient als Polymerisationsstarter
Welches Enzym ist das Schlüsselenzym für die Regulation der Fettsäure-Biosynthese? Welchen Einfluss hat eine Phosphorylierung auf dieses Enzym?
• Acetyl-CoA-Carboxylase
• Phosphorylierung inaktiviert
Welches sind die beiden essenziellen Schritte, über die Nukleinsäuren bei Northern- oder Southern-Blots in der Regel spezifisch sichtbar gemacht werden?
Übertragung der im Gel aufgetrennten Nukleinsäuren auf eine Membran
Detektion spezifischeer Sequenzen mittels hybridisierender Sonden
Nennen Sie ein energiereiches Biomolekül und eine energiereiche chemische Bindung im Citratzyklus
• Biomolekül: Acetyl-CoA, Succinyl-CoA
• Bindung: Thioester
Welches Enzym ist für die Verlängerung der DNA-Stränge in einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) notwendig?
Durch welche Eigenschaft zeichnet es sich besonders für die Anwendung in der PCR aus?
DNA-Polymerase bzw taq-Polymerase
taq-Polymerase ist hitzestabil
Wie erfolgt bei der PCR die Denaturierung und welche Eigenschaft muss die taq-Polymerase daher haben?
Denaturierung durch Gel-Erwärmung
taq-Polymerase ist Hitzebeständig
Ihnen liegt eine Präparation von Lipoproteinen vor. Welches Organ ist für die Synthese verantwortlich gewesen, wenn sie das Apolipoprotein B-100 finden? An welche Moleküle – außer den Lipoproteinen – binden langkettige Fettsäuren im Blut für ihren Transport?
• Langkettige Fettsäuren binden durch Veresterung an Alkohol (Glycerol)
Nennen Sie einen kovalenten und einen nicht-kovalenten Bindungstypen, der zwischen Amiinosäuren in einem Protein ausgebildet werden kann.
Kovalent: Disulfidbrücken
Nicht-kovalent: Wasserstoffbrücken
Nennen Sie zwei Eigenschaften von Mitochondrien, die die Endosymbiontentheorie unterstützen
• Eigene DNA codiert für eigene Proteine
• Ribosomen entsprechen denen der Prokaryoten
Welche Detergenz entsteht aus Cholesterin und welches Enzym spaltet Triacylglycerine?
• Gallensäure
• Pankreaslipase
Aus welchem Ausgangsstoff wird Cholesterin hergestellt und in welcher Form wird dies wieder ausgeschieden?
• Acetyl-CoA ist Ausgangssubstanz
• Ausscheidung über Galle in Form von umhüllten Partikeln
Nennen Sie die beiden kleinsten Aminosäuren
Glycin
Alanin
Welche Coenzyme sind im Citratzyklus enthalten?
• Thiaminpyrophosphat
• Liponamid
• FAD
• Coenzym A
• NAD+
Nennen Sie zwei der drei Aminosäuren, die im Organismus unter anderem zu Regulationszwecke phosphoryliert werden
Tyrosin
Serin
Welche RNA liefert die aktivierten Aminosäuren für die Proteinsynthese an die Ribosomen, welche RNA liefert den „Bauplan“ für die Abfolge der Aminosäuren in der Proteinbiosynthese?
• tRNA
• mRNA
Was beschreibt der KM-Wert der Michaelis-Menten-Gleichung? Welche Maßeinheit hat die Konstante?
• KM-Wert = Substratkonzentration bei halbmaximaler Reaktionsgeschwindigkeit in mol/L
Nenne zwei Aminosäuren, die in der tierischen Zelle phossphoryliert werden
Welches Metall ist in der Atmungskette enthalten?
Eisen
In welchem zellulären Kompartiment findet die ß-Oxidation statt, über welchen Mechanismus gelangen die längerkettigen Fettsäuren in der Regel in dieses Kompartiment?
• Mitochondrienmatrix der Leber
• Carnitin-Carrier
Nennen sie zwei Co-Enzyme, die Nukleotide als Bestandteile enthalten
• ATP
• NADH
Zeichnen Sie die Strukturformel der Aminosäure Tyrosin.
Bei welcher Wellenlänge kann man aufgrund der Absorption u.a. der Seitenkette von Tyrosin Proteinkonzentration ohne Farbstoffzugabe im Photometer betimmen?
280 nm
Zeichnen sie eine allgemeine chemische Formel für ein Triacylglycerid. Über welchen Typ von Bindung sind die Ausgangsmoleküle miteinander verknüpft?
• Veresterung der OH-Gruppen
In welchem Stoffkreislauf und in welcher Form (Welches Molekül) werden die Propionyl-CoA-Reste ungeradzahliger Fettsäuren in den Stoffwechsel aufgenommen?
Nennen Sie zwei Aminosäuren, die bei physiologischem pH-Wert eine geladene Seitenkette haben.
Sauer: Glutamat
Basisch: Lysin
Welches ist das häufigste Startcodon für den Beginn der Aminosäurekette in der Translation? Welche Aminosäure ist durch diese Abfolge von 3 Basen in Eukaryoten codiert?
• AUG
• Methionin
Welcher Stoff übernimmt den Transport in der Atmungskette und warum ist dieser hydrophob?
• Ubichinon
• hydrophob durch 10 Isopreneinheiten
In der Atmungskette der Mitochondrien erfolgt der Transport u.a. über Ubichinon (Coenzym Q). Was transportiert Ubichinon außer Elektronen und warum gehört es zu den sogenannten „mitochondrialen Lipiden“?
• Protonen
• Kann aufgrund hydrophober Eigenschaften durch Membran schwimmen
Zeichnen Sie die Grundstruktur der “L-Aminosäuren”
Nennen Sie zwei nicht-kovalente Bindungstypen, die zwischen Aminosäuren in Proteinen ausgebildet werden
Wasserstoffbrücken
Wan-der-Waals-Kräfte
Welche chemischen Gruppen sind an der Peptidbindung zwischen zwei Aminosäuren beteiligt?
Die Peptidbindung entsteht zwischen der α-Carboxygruppe (R-OH)
und der α-Aminogruppe (R-NH2) von zwei Aminosäuren.
Nenne zwei Co-Faktoren, die Adenosin enthalten
• NADPH
Was sind Isoenzyme und worin können sich zwei sogenannte Isoenzyme unterscheiden?
• Gewebespezifisch exprimierte Isoformen
• Oft unterschiedlich in aktiv und/oder reguliert, um den spezifischen Bedürfnissen des betreffenden Gewebes Genüge zu tun
Welches Coenzym bei Methylmalonyl-CoA-Mutase und was ist das Produkt daraus?
• Produkt = Succinyl-CoA
• Coenzym = Vitamin B12
Mit welcher Aminosäure startet die Translation bei Eukaryoten, mit welcher bei Prokaryoten und Mitochondrien?
• Eukaryonten: Methionin
• Prokaryonten & Mitochondrien: N-Formylmethionin
Welcher Stoff übernimmt in der Atmungskette den Transport der Elektronen zwischen den Komplexen I und III? Wodurch ist dieses Molekül so hydrophob, dass es im Inneren der Membran „gelöst“ ist?
• 10 Isopreneinheiten
Was versteht man unter “nicht-proteinogenen Aminosäuren”? Nennen Sie ein Beispiel.
Nicht-proteinogene Aminosäuren sind alle Aminosäuren, die nicht in der DNA codiert sind bzw. nicht für die Proteinbiosynthese verwendet werden.
Nichtproteinogene Aminosäuren sind Aminosäuren, die nicht in Proteinen während der Translation eingebaut werden.
Finden aber z.B im Harnstoffzyklus ihre Funktion
Beispiele:
Ornithin
Citrullin
Was beschreibt die Primärstruktur, was die Quatärstruktur eines Proteins?
(Für die Vollständigkeit auch die Sekundär- und Tertiärstruktur)
Die Primärstruktur ist die unterste Ebene der Strukturinformation eines Biopolymers, d.h. die Sequenz der einzelnen Bausteine
Die Sekundärstruktur ist die räumliche Anordnung der Primärstruktur durch Wasserstoffbrücken
Die Tertiärstruktur ist in der Biochemie der übergeordnete räumliche Aufbau von Proteinen, Nukleinsäuren oder anderen Makromolekülen. Diese bestehen aus einzelnen oder mehreren Ketten.
Eine Quartärstruktur bezeichnet in der Biochemie die definierte Anordnung von zwei oder mehr Makromolekülen mit jeweiliger Tertiärstruktur, die durch Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals-Kräfte und Coulombsche Kräfte zusammengehalten werden.
Beschreiben Sie kurz die Funktion des Zn2+-Ions beim Katalysemechanismus der Carboanhydrase (Metallionen-Katalyse)?
Zink erzeugt aus Wasser ein stärkeres Nukleophil: ein Proton wird abstrahiert
Fprmulieren sie die Michaelis-Menten-Gleichung.
Wenn Sie experimentell die Maximalgeschwindigkeit ermittelt haben,
wie können Sie daraus den Km-Wert berechnen?
Km kann graphisch ermittelt werden.
Km ist die Substratkonzentration, bei der das Enzym mit halbmaximaler Geschwindigkeit arbeitet
Zeichnen Sie die Strkturformel für cis-(dreieck)9-Octadecensäure (auch Ölsäure) genannt
Welche chemischen Bestandteile beinhaltet der Begriff Nukleotid? Worin unterscheiden sich Nukleotide und Nukleoside?
• Nukleotid: Base, Zucker & Phosphat
• Nukleosid: Base & Zucker OHNE Phosphat
Wie bezeichnet man die Vorgänge in Glycolyse, die direkt zur Bildung von ATP (oder einem anderen in ATP umwandelbaren NTP) führen? Das meiste ATP wird jedoch über die Atmungskette gewonnen. Wie bezeichnet man diesen Vorgang?
• Substratkettenphosphorylierung
• Atmungskette: ATP-Synthese
Was ist die Aufgabe der tRNA bei der Translation? Nennen Sie zwei wesentliche Punkte
• tRNA erkennt Codon auf mRNA
• von Ribosom wird die Aminosäure von der tRNA an ein Polypeptid angeknüpft
Welche beiden Hormone sind Gegenspieler bei der Regulation des Auf- und Abbaus des Glykogens?
• Insulin
• Glucagon, (Adrenalin)
Durch welchen Transporter werden Glucose und Galactose in die Mucosa-Zellen des Darms aufgenommen? Wie erfolgt der Transport von Fructose und anderen Monosacchariden?
• Na+-getriebener Glucose-Symport
• sekundär aktiver Transport
Warum müssen die Primer in der Replikation nach Ablesen des jeweiligen Gegenstrangs aus der DNA entfernt werden?
Die Primer bestehen aus RNA und müssen daher aus der DNA entfernt werden
-> Entfernt durch RNaseH
Nennen Sie die beiden Pyrimidinbasen der DNA.
(Für die Vollständigkeit auch die Purinbasen)
Welche Möglichkeiten zur Beeinflussung der Membranfluidität bestehen für Eukaryoten?
• Temperatur
• Membranzusammensetzung
• Cholesterin
Kann O2 oder K+ besser durch eine Lipiddoppelschicht diffundieren und warum könnte das so sein?
• O2 kann aufgrund seiner hydrophoben Eigenschaften (nicht geladen) besser diffundieren
• K+ kann aufgrund des Membranpotential nur mit Hilfe von Proteinen durch die Membran
Auf welche Weise können Proteine direkt in Biomembranen verankert sein? Nennen sie zwei Möglichkeiten.
• Lipidverankerung:
o Amidbindung → Meristyl-Anker
o Thioesterbindung → Palmitoyl-Anker
• Prenylverankerung:
o Thioetherbindung → Farnesyl-Anker
Wie ist der molekulare Mechanismus der Proteinbestimmung nach Bradford? In welchem pH-Bereich läuft die Proteinbestimmung ab?
• Farbstoff Coomassie brilliant blue lagert sich an Proteine/Peptide (je blauer der Komplex, desto mehr Proteingehalt9
• In saurer Lösung
Proteine sollen nach ihrem Molekulargewicht aufgetrennt werden. Welche Art von Trägermaterie ist in einer Gelelektrophprese für die meisten Proteine geeignet und welches Detergenz wird am häufigsten eingesetzt?
• Polyacrylamid-Gel
• SDS
Wie ist der komplimentäre Strang der folgenden DNA-Sequenz nach Umschreiben in eine RNA aufgebaut?
3’-ATGCAGTTT-5’
3’-ATGCAGTTT-5’ <- DNA
5’-UACGUCAAA-3’ <- RNA Statt Thymin wird Uracil eingebaut
Wo, außer in der Glykolyse, findet Substratkettenphosphorylierung noch statt und welches Molekül wird dort gebildet (das dann die Protonen aufnimmt)?
im Citratzyklus – GTP
Ein Gen enthält in Eukaryoten oft abwechselnt proteinkodierende und nicht-kodierende Sequenzen.
Wie bezeichnet man diese?
Durch welchen Vorgang werden die nicht-kodierenden Sequenzen aus dem Transkript entfernt?
Kodierend: Exon
Nicht-kodierend: Intron
Vorgang zur Entfernung aus dem Transkript: Splicen
Geben sie an, welcher Anteil der DNA einer Zelle bei der Replikation bzw. bei einer typischen PCR abgeschrieben wird
Matrizenstrang
Skizzieren sie die Absorptionsspektren von NAD+ und NADH in einem Diagramm (molare Absorption vs. Wellenlänge) und benennen sie die Absorptionsmaxima
Formulieren sie das Lambert-Beer'sche Gesetz. Erläutern sie die Bedeutung der verwendeten Abkürzungen.
Ausgangsstoff und Endstoff von Glycolyse
• Glucose
• Pyruvat
Wo sitzt die ATP-Synthase, die am Ende der Atmungskette für unsere ATP-Produktion verantwortlich ist? (Organell und Kompartiment innerhalb des Organells)? Woher stammt die Energie für die ATP-Synthese durch die ATP-Synthase?
• In Mitochondrienmembran
• Energie durch Protonengradient → durch Atmungskette
Wie bezeichnet man die repetitiven Enden eukaryotischer Chromosomen? Welche Funktion haben sie?
• Telomere
• Funktion: verhindert, dass Chromosomen kürzer werden
Nennen Sie zwei chemische Elemente außer C,H,O und N, die für die Funktion von bestimmten Biomolekühlen notwendig sind.
Phosphor P
Schwefel S
Magnesium Mg
Natrium Na
Kalium K
Chlor Cl
Calcium Ca
……..
Nennen Sie zwei Gründe, warum in vielen Fällen mehrere Codons für die geiche Aminosäure codieren.
1) Der Code ist degeneriert
2)
(bei einer Duplett-Codierung nur 42 = 16 mögliche Codons entstehen würden, und somit nicht genügend Möglichkeiten vorhanden wären, um alle 20 Aminosäuren abzudecken.)
Wie viele Kohlenstoffatome entält eine Hexose?
Nennen Sie ein Beispiel.
6 C-Atome
Glucose
Wie ist der molekulare Mechanismus der Proteinbestmmung mit der „Biuretmethode“? Erläutern sie die Vorgänge und die notwendigen Detergenzien.
Nennen Sie zei Stoffwechselwege, in deren Verlauf Glucose-6-Phosphat als Zwischenprodukt auftritt.
Glycolyse
Gluconeogenese
Warum benötigt die Plasmamembran Flippasen und Floppasen?
Machen Membranen asymmetrisch und sortieren Phospholipide auf cytosolischer Seite bzw. auf Außenseite
Was ist eine Pentose? Was ist der Unterschied zwischen einer Aldose und einer Ketose?
• Pentose ist ein Monosaccharid mit 5 Kohlenstoffatomen (z.B. Ribose)
• Aldehydgruppe bei Aldosen
• Ketongruppe bei Ketosen
Nennen Sie zwei Biomoleküle, bei denen es sich um Isoprenderivate handelt oder sie sonst Isopreneinheiten enthalten.
• Polyisoprene: Ubichinon
• Steroide: Cholesterin
Welche Funktion hat Fructose-2,6-bisphosphat in der Glykolyse?
-> Allosterischer Aktivator der Phosphofruktokinase-1
-> Wichtiger Regulator der Glycoyse in der Leber
An welchem Ende der DNA erfolgt das Anhängen von Nukleotiden? Um was für eine Art Reaktion handelt es sich dazu?
• Anhängen an das 3'-Ende
• Veresterung zwischen Nukleotiden
Proteine sollen nach ihrem Molekulargewicht aufgetrennt werden. Zu welcher Elektrode wandern die Proteinmoleküle nach Behandlung mit SDS (Natriumdodecylsulfat)? Welches Reagenz wird in der Regel zur Reduktion von Disulfidbrücken hinzugegeben?
• Anode (Pluspol)
• Harnstoff, b-Mercaptoethanol
Zeichnen Sie den schematischen Aufbau einer tRNA und beschriften Sie die zwei wichtigen Abschnitte
Welches ist das Ausgangs- und welches ist das Endprodukt der Glykolyse (ohne Gärung, keine Coenzyme)?
Glucose -> Pyruvat
Es entstehen 2 ATP & NADH+H+
Welche Klasse von Enzymen wird in der Glykoneogenese verwendet, um in letzten beiden Schritten der Reaktionskette Glucose herzustellen?
Phosphatasen
Der Pyruvatdehydrogenase-Komplex, der Pyruvat zu Acetyl-CoA umsetzt, kann durch Phosphorylierung reguliert werden. Wird er dadurch aktiviert oder inaktiviert? Diese Regulation kann auch durch bestimmt Stoffwechselprodukte erreicht werden, die z.B. die Energieladung der Zelle widerspiegeln. Nennen sie ein solches Molekül
• Inaktiviert
Wo findet die Gluconeogenese statt?
• in verschiedenen Kompartimenten der Leberzellen:
o Cytosol
o Mitochondrium
o Endoplasmatisches Retikulum
Was ist das Besondere an der gelelektrophoretischen Auftrennung von Proteinen (bezogen auf isoelektrischen Punkt), wieso hören sie ab einem bestimmten Punkt auf zu wandern?
• Zwitterionenform
• Protein trägt keine Nettoladung und bewegt sich daher nicht im elektrischen Feld
In welchem Organell läuft der Citratzyklus ab?
Welches Molekühl stellt die Akzeptorsubstanz für die Einschleusung von Acetyl-CoA in den Citratzyklus?
Organell: Mitochondrienmatrix
Akzeptorsupstanz: Oxalacetat
Welches ist die treibende Kraft für die ATP-Synthese am Ende der Atmungskette?
Beschreiben Sie kurz, wie sie erzeugt wird.
Die treibende Kraft kommt durch den aufgebauten Protonengradienten
Welche Modifikation außer dem Splicing erfolgen am Primärtranskript der mRNA in der Regel bevor sie den Kern verlässt?
• 3'-Ende: Poly-A-Schwanz
• 5'-Ende: Cap
Wie nennt man nichtkodierenden und kodierenden Bereich der Gene und welcher Vorgang macht die auseinander?
• Introns = nicht-kodierend
• Exons = kodierend
• Vorgang = Splicing
Wozu befindet sich eine Primase in prokaryotischen Zellen?
In Prokaryoten synthetisiert die Primase (DnaG) die Primersequenzen.
Ansatzstelle für die Verlängerung
Nenne zwei Methoden, um Proteine aufzutrennen
• Ionenaustauschchromatographie (IEX)
• Isoelektrische Fokussierung (IEF)
• Gelfiltration (Ausschlusschromatographie)
• Affinitätschromatographie
• Hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC)
Im Körper wird Alanin transaminiert. Welches Coenzym wird für diese Reaktion benötigt? Wie heißt das Produkt, das bei dieser Reaktion aus Alanin gebildet wird?
• Pyruvat & Glutamat
Welches sind die beiden Produkte des oxidativen Teils des Pentosephosphat-Wegs?
• 2 NADPH
• CO2
Wie viele Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette besitzt Arachidonsäure, die auch als eine Eicosatetraensäure bezeichnet wird?
4 Doppelbindungen
Welche Detergenzien für die Fettverdauung im Darm werden in der Leber aus Cholesterin hergestellt? Welche Enzyme spalten die Triacylglycerine im Darm hydrolytisch?
Gallensäure
Lipasen
Welches Produkt erzeugt die Methylmalonyl-CoA-Mutase beim Abbau ungeradzahliger Fettsäuren?
Welches Co-Enzym benötigen sie?
Produkt: Succinyl-CoA
Coenzym: Vitamin B12
Welches beiden Oxidationsmittel werden für die beta-Oxidation benutzt?
1) NADH+H+
2) FADH2
Nennen sie zwei chromatografische Trennverfahren zur Aufreinigung von Proteinen und beschreiben sie kurz, nach welchen Eigenschaften sie die Proteine trennen
• Ionenaustauscher: Trennung anhand von Ladung
• Gelfiltration: Trennung anhand von Größe & Form
Welche Basen beim Pyrimidin-/Purinabbau werden für welchen Stoffwechselweg benutzt?
Pyrimidinabbau: Citratzyklus
Purinabbau: Harnstoffzyklus
Welche Kompartimente der Leberzelle – außer im Cytosol – sind an der Neubildung von Glucose beteiligt?
• Mitochondrien
• Endoplasmatisches Retikulum
Welche Modifikation erfährt eukaryotische mRNA am 5'-Ende, welche am 3'-Ende?
Welche Effekte auf Proteine hat das bei Polyacrylamid-Gelelektrophorese eingesetzte SDS?
Durch Anlagerung von SDS bekommen Proteine negative Ladung und wandern im elektrischen Feld zur Anode (Pluspol)
Welches sind die beiden essenziellen Schritte, über die Proteine auf einem Westernblot (Immunblot) in der Regel spezifisch sichtbar gemacht werden?
• Immunfärbung
• Antikörper gekoppelte Farblicht-Reaktion
Wie bezeichnet man die Enden eukaryotischer Chromosomen, wie den Bereich an dem die Schwesterchromatiden zusammengehalten werden?
• Centromer
Nenne zwei Eigenschaften, die ein Expressionsvektor haben muss
• Selektionsmarker
• origin of Replication
• Promotor
• Terminator
• Multiple Cloning Site
• Ribosom Bindungsstelle
Skizzieren Sie den schematischen Aufbau eines Typischen Phospholipids als Bestandteil der Plasmamembran einer Zelle.
Was unterscheidet die Hexokinasen I – III von der Hexokinase IV (Glukokinase)
• Glukokinase ist nur in der Leber und Pankreaszellen vorhanden
• niedrigere Affinität zu Glucose (großes Km)
• wird nicht durch Feedbackhemmung, sondern durch sein Substrat inhibiert)
Warum wird bei der Polyacylamid-Gelelektrophorese (PAGE) Acrylamid und Bisacrylamid verwendet?
Für die Querverknüpfung
Welche Moleküle werden in folgenden Verfahren jeweils nachgewiesen?
Northern-Blot
Western-Blot
Southern-Blot
• Northern-Blot: RNA
• Western-Blot: Proteine
• Southern-Blot: DNA
Southern-Blot:
Northern-Blot:
Southern-Blot: DNA
Northern-Blot: RNA
Welchen Bestandteil muss ein Plasmid (Klonierungsvektor) enthalten, damit es in Bakterien vermehrt werden kann? Wie selektiert man auf Bakterien, die das Plasmid aufgenommen haben?
• Ori (Origin of Replication)
• Ampicillin-Resistenz-Gen als Selektionsmarker
Welches Enzym hilft bei der Bindung von der Polymerase an den Promotor?
RNA-Polymerase-Holoenzym (mit Rho-Faktor)
Wo sind Proteasome zu finden und wie werden Moleküle zum Abbau markiert?
im Cytosol und im Zellkern
Ubiquitin markiert Proteine
Sie führen einen siRNA-vermittelten Knockdown durch.
Mit welcher Methode können Sie kontrollieren, ob dieser erfolgreich war?
Welche Art von Biomolekül weisen Sie mit dieser Methode nach?
Unterdrückung der Expression durch Verbindung mit komplimentären RNAs
Methode: PCR
Welche Art von Gelmaterial wird im Wesentlichen für die Auftrennung von DNA in der Biochemie genutzt? Wodurch wird die DNA nach Ablauf des Gels sichtbar gemacht?
• Agarosegel
• Ethiumbromid
Wozu dienen Restriktionsendonukleasen, die in der Gentechnik eingesetzt werden, in Bakterien normalerweise? Welche Besonderheit weist die Erkennungssequenz dieser Restriktionsendonukleasen in der Regel auf?
• Verteidigungsmechanismus → schneiden virale DNA
• Methylierung
Wie sind die Aufgaben der beiden prokaryotischen DNA-Polymerasen Pol II und Pol III?
• Pol II: Reperatur (+I)
• Pol III: DNA-Synthese am Leitstrang & Folgestrang → Replikation
Nennen sie für die erste Reaktion in der Glykolyse a) Coenzym b) Enzym.
• Coenzym = ATP
• Enzym = Hexokinase
Auf welchen Molekül befindet sich das Codon und auf welchem das Anticodon?
• Codon: mRNA
• Anticodon: tRNA
Warum mehrere Codons für eine Aminosäure (2 Gründe)?
Wobble-Hypothese:
mehrere tRNAs für eine Aminosäure
Die tRNA für eine Aminosäure nimmt die letzte Base nicht so genau. Fehlpaarungen sind möglich ("wobble")
Der Code ist degeneriert
Welche beiden Organe besitzen die komplette Enzymausstattung für die Neubildung von Glucose über Nicht-Kohlenhydrat-Vorstufen?
• Niere
Welches Mokekül markiert Proteine für den Abbau? Um was für eine Art Molekül handelt es sich?
• Protein
Welches Enzym ist für die Verlängerung der DNA-Stränge in einer PCR notwendig? Welches Metallion wird in der Regel als Cofaktor eingesetzt, damit das Enzym arbeiten kann?
• DNA-Polymerase
• Mg2+
Welche Klasse von Enzymen machen die letzten beiden Schritte der Gluconeogenese?
Welche Moleküle stellen Ammoniak für den Harnstoffzyklus bereit?
• Aminosäuren
• α– Ketosäuren
Wie bezeichnet man das DNA-Sequenzierverfahren nach Sanger noch? Auf welchen Mechanismus beruht das Verfahren?
• Kettenabbruch-Methode
• Beruht auf DNA-Verlängerung über DNA-Polymerase
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