Altklausuren 24-25

1a)

-> Größenausschlusschromatographie = Trennung nach Größe durch Poren

-> Ionenaustauschchromatographie = Trennung nach Ladung

-> Affinitätschromatographie = Trennung nach Affinität zu den jeweiligen Liganden (reversible Bindung)

• Isoelektrische Fokussierung

  • Proteine werden nach Ladung aufgetrennt

• DC (Dünnschichtchromatographie)

  • Adsorptionschromatographie

  • durch unterschiedliche Polaritäten der Substanzen mit der stationären Phase

• GC (Gaschromatographie)

  • beruht auf Adsorptions- oder Verteilungsvorgängen

  • Trennung durch Siedepunkt; durch Dampfdruck und Polarität

  • Temperaturgradient möglich

• HPLC (High performance liquid Chromatographie)

  • Mechanismen der Flüssigchromatographie: Adsorption, Massenverteilung, Ionenaustausch, Molekularausschluss oder stereochemischen WW

1b)

• Kationenaustauscher: tragen Carboxymethylgruppen, die bei neutralem pH negativ geladen sind.

  • binden positiv geladene Proteine

  • negativ-geladene und neutrale laufen durch.

  -> basische Bestandeile werden linear fixiert.

-> bei pH 7 =Aspartat, daher deprotoniert, negativ geladen

-> bei pH7 =neutral. Zwitterion, daher elektrisch neutral

-> bei pH7 positiv. guanidinogruppe ebenfalls positiv.

=> Asparaginsäure ist negativ geladen, kann nicht binden. Eluiert zuerst.

=> als zweites Alanin. Da neutral geladen und klein. Kann kaum an Kationenaustauscher binden.

=> Arginin ist positiv geladen aber größer eluiert zuletzt. Bindet an Kationenaustauscher.

1c)

• Anionenaustauscher: haben als stationäre Phase positiv geladene DEAE-Gruppen. Binden daher aus dem durchfließenden Gemisch anionische (negativ geladene) Protiene

-> die Immunglobuline (IgG) können bei pH7 eluieren und müssen daher aus neutrale oder positiv geladen sein.

• kann nicht mehr an Anionenaustauscher binden, da nicht negativ geladen. Isoelektrischer Punkt wird bei pH = 7 sein.

-> Serumalbumin bei pH4.

2a) Biotin

• Vitamin B7 = Vit H

• Aufgabe: Biotin carboxyliert oder transferiert Carboxylgruppen

-> Enzyme:

• Pyruvat-Carboxylase bei Gluconeogenese

  • Carboxylierung von Pyruvat fürht zu Malat

    -> Enzym nutzt Biotin als prostetische Gruppe, um eine Carboxylgruppe auf Pyruvat zu übertragen.

• In Acetyl-CoA-Carboxylase in Fettsäuresynthese

  • Carboxylierung von Acetyl-CoA führt zu Malonyl-CoA

    -> N1 von Biotin wird unter ATP-Verbrauch mit Carboxylgruppe (z.B. aus Bicarbonat) verbunden. Die aktivierte Carboxylgruppe wird übertragen.

    • auch NADPH+H+ (Vit.B3) und ATP

2b) Thiamin

• Vitamin B1

• Katalytisch aktive Form: TPP = Thiamindiphosphat/ Thiaminpyrophosphat

• Enzyme:

  -> Pentosephosphatweg: Transketolase

  -> Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex

  • in MitochondrienMATRIX wird damit Pyruvat zu Acetyl-CoA decarboxyliert, dabei dient Thiaminpyrophosphat als Coenzym der Pyruvatdehydrogenase; spaltet CO2 ab.

3a)

• Erythrozyten und Nierenmark sind auf Glucose als Energielieferant angewiesen.

• Erys haben keinen Zellkern, daher keine Mitochondrien und können nur so an Energie kommen.

• Energieerzeugung durch anaerobe Glykolyse! = Lactat-Produktion

  • Glucose + 2ATP -> 2 Glycerinaldehyd-3-phosphat

  • + 2 NAD+ + 4 ADP -> 2 Pyruvat + 2 NADH + 4 ATP

3b)

• Tripeptid bestehend aus: Glu (Glutamin), Cys und Gly

• Peptidbindung und Isopeptidbindung (Glu über Seitenkette, daher Gamma-Carboxylgruppe verknüpft)

-> Funktion: GSH-Peroxidase!

• Eliminierung von Peroxiden und andere Reduktionsprozesse

-> GSH-Reduktase

• umkehrreaktion

• NADPH + H+ wird dabei zurückgebildet zu NADP+

  
  

• rote Blutkörperchen benötigten viel Reduktionsmittel NADPH. Vor allem für Regeneration von Glutathion!

  -> wirkt als Antioxidans geg Peroxide!

  -> und zur Reduktion von oxidiertem Hämoglobin

3c)

-> bei dieser Anämie kommt es zur Mutation im Hämoglobin. Austausch von Glutaminsäure mit Valin. => Hämoglobin neigt zu Agglomeration => Zerfall der Erys, daher Anämie.

• bei Trägern des Gendefekts für Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase (G6PDH) => Schlüsselenzym des Pentosephosphatwegs; werden Erythrozyten zu Schwachsetllen und es kann sich zu einer schweren hämolytischen Anämie entwickeln!

• bei bestimmten Medis oder verzehr pfl. Produkte wie Favabohnen, führen zur erhöhten Produktion von Peroxiden! Damit zur massiven Oxidation von Membranlipiden und zum beschleunigten Erythrozytenabbau.

(Vorteil: Selektions: Schutz vor Malaria)

Kontrolle der Mitose

• Metaphase-Kontrollpunkt => CDK1/ CyclineB

• G1-Kontrollpunkt => CDK4/6 + Cycline D, CDK2 + Cycline E

• G2-Kontrollpunkt => CDK1/ CyclineB

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-> Zellzykluskontrolle

• Zellen, die einer ionisierenden Strahlung ausgesetzt werden, unterbinden gezielt den Abbau von p53, das daraufhin akkumuliert und den Zellzyklus am Kontrollpunkt in der späten G1-Phase anhalten kann.

  -> Tumorsupressor: gewährt also der Zelle Zeit zur DNA-Reparatur und verhindert fatale Auswirkungen einer fehlerhaften DNA-Replikation in der S-Phase.

• p53 wirkt auch als transkriptioneller Regulator. Nach DNA-Schädigung kann dieser Transkriptionsfaktor in tetramerer Form direkt an den Promotor des Gens von CDK-Inhibitor p21 binden.

  -> dadurch wird die Expression von p21 hochreguliert.

• neben dem Cyclin-E-CDK2-Komplex am G1/S-Übergang hemmt p21 bei genügend hoher Konzentration durch den Cyclin-D-CDK-Komplex, der über den Restriktionspunkt in der späten G1-Phase wacht

  -> Zyklus hält an dieser Stelle an und giebt wiederum der Zelle Zeit für notwendige DNA-Reperaturen.

=> Sind alles Methoden zur Fragmentierung von Peptiden!

CID:

• collision induced dissociation

• Kollision mit Neutralteilchen (N2, Ar), führt zur Dissoziation und entstehung von Fragmenten.

• gibt low- und high energy CID.

ECD:

• electron capture dissociation

• erzeugt primär b, c, y, z Ionen

• Elektronenbeschuss führt zur Ionisierung und anschließender Fragmentierung

ETD:

• Electron Transfer Dissociation

• kleine Moleküle werden ionisiert und übertragen anshcließend das Elektron aus das positiv geladene Molekül -> Fragmentiert.

ISD:

• in source Decay

• direkte Fragmentierung durch thermische oder radikalinduzierte Bindungsspaltung in der Quelle

• Probe muss möglichst rein sein, da keine Ionenselektion möglich.

PSD:

• post source decay

• Zerfall metastabiler Analyten in feldfreier Driftstrecke durch Beschleunigung (Stoßaktivierung)

a)

• Prostetische Gruppe: Häm; Ionische Gruppe: Fe2+

  • Protoporphyrin IX-Einheit (Tetrapyrrolring) mit Fe2+ komplexiert

• das Eisenion der Hämgruppe ist über Histidin an die Proteinmatrix gebunden.

  • T- und R- Zustand: Konformationsänderung der Untereinheiten wenn Sauerstoff bindet. Fe2+ wird in die Ebene des Häm- Rings gezogen. der proximale Histidinrest wird mitgezogen und über die Helix F wird eine Konformationsänderung induziert.

b)

• Myoglobin!

c)

Myoglobin

-> die O2-Bindungen sind unabhängig voneinander

-> Sauerstoffkurve: Hyperbolischer Kurvenverlauf

• Anfangs kommt es zum starken Anstieg, da es genug O2-Bindungsstellen existieren.

• Kurve flacht ab, da nicht mehr so viel O2- Bindungsplätze existieren

Hämoglobin:

-> O2-Bindungen sind abhängig voneinander!

-> Sauerstoffkurve Hämoglobin: Sigmoidale Sättigungskurve

• Positiver-kooperativer Effekt:

  -> durch die O2-Bindung an einer Domäne kommt es zur Konformationsänderung der benachbarten Domäne und somit zur Änderung der Ligandenaffinität

  -> es kommt zur verbesserten Bindung mit O2

  -> das erklärt das Plateau in der Kurve

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• Hämoglobin ist bei niedrigem Sauerstoffgehalt des Blutes wenig gesättigt, bei hohem allerdings hoch.

  • eine protoporphyrin-IX-EInheit bindet in ihrem Zentrum ein Fe2+. 4 der 6 möglichen Koordinationsstellen des 2-wertigen Ions werden dabei besetzt. Die restlichen 2 von Histidin (Anker der Proteinmatrix) und O2

• Myoglobin ist dagegen schon bei niedrigem O2-Partialdruck hoch gesättigt.

• das O2-Bindungsvermögen von Hämoglobin ist in diesem Gewebe stark herabgesetzt, während das Myoglobin bereits ein starkes Aufnahmevermögen zeigt. So bleibt der Sauerstoff in der Muskelzelle und wird nicht wieder abtransportiert.

• das Hämoglobin kann dann ungesättigt wieder in Richtung Lungenkapillaren geführt und erneut gesättigt werden.

-> Kombination ermöglicht den Übertrag von Sauerstoff von Häm auf Myoglobin im vorerst hypoxischen Muskelgewebe.

7a)

Allgemeiner Aufbau:

• bestehend aus 2 schweren und 2 leichten Ketten

  -> beide schweren Ketten sind durch 2 Disulfidbrücken verbunden

  -> die schweren und die jeweils leichten Ketten sind über eine Disulfindbrücke verbunden.

  -> bilden eine Y-Struktur

• obere Arme des Y ist die F(AB)-Region

  -> enthält die Hypervariable Region mit dem Paratop (=Bindungsstelle für Antigene)

• untere Arme des Y ist die Fc-Region

7b)

Opsonierung

= Prozess, bei dem ein Fremdkörper mit bestimmten Molekülen (Opsine) makiert

• dient zur Erkennung und Aufnahme der AK durch Phagozytose

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• Opsonierung ist der Prozess der “Markierung”. Krankheitserreger (z.B. Bakterien) werden durchs Immunsystem, d.h. mit Antikörpers (IgG) und Komplementfaktoren (C3b) markiert um diese für Fresszellen wie Makrophagen erkennbar zu machen.

• Die Opsonierung von Pathogenen: Dabei werden aktivierte Komplementfaktoren auf der Oberfläche von Pathogenen abgelagert, die durch Komplementrezeptoren von Phagozyten erkannt werden

8a)

Promotor = Startregion auf der DNA für die Transkription der Genexpression

• Promotor ist die Bindungsstelle für RNA-Polymerase. Startpunkt der Transkription. Ist ein Abschnitt der DNA, der die Expression eines Gens reguliert

8b)

RNA-Prozessierung = mRNA wird zu prä-mRNA umgewandelt.

• Poly(A)-Schwanz bindet am 3’-Ende der mRNA

• Guanosin bindet am 5’-Ende und wird methyliert => 5’-Kap

• Spleißosom spleißen die mRNA, sodass Introns (nichtcodierende Sequenz) herausgeschnitten und Exons (codierende Abschnitte9 zusammen kommen.

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• Die Prozessierung erfolgt im Zellkern und umfasst drei Reaktionen: 

  -> 1. 5’Capping: Ein 7-Guanylrest wird an das 5‘-Ende der Prä-mRNA geheftet  

  -> 2. Spleißen: Entfernen der Introns und Verknüpfung der Exons (am Spleißosom)  

  -> 3. Polyadenylierung: Poly(A)-Schwanz aus 50-250 Adeninresten wird an das 3‘-Ende geheftet.

8c)

RNA-Editing = Basenabfolge der RNA wird nach der Transkription gezielt verändert

-> Vorteil: erhöht die Proteinvielfalt (Diversität)

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• RNA-Editing vergrößert wie die modifikation von primär-Transkripten durch alternatives Spleißen, die Zahl der Proteinbaupläne.

• RNA-Editing ist die posttranskriptionale Veränderung der Nucleotidsequenz einer mRNA

  -> das Editing kann die Instruktionen einer mRNA gezielt verändern und dem codierten Protein neue Eigenschaften verleihen.

• Alternatives Spleißen, variable RNA-Termination und RNA-Editing sind Variationen der Diversifizierung von Produktpaletten durch differenzielle Prozessierung ihrer Vorstufen.

8d)

Transkriptionsfaktoren = Proteine, welche die Genexpression regulieren, indem sie an spez. DNA-Sequenzen binden und die Polymerase-Aktivität regulieren-

=> p53 -> sorgt für die Expression von p21, welche den Zellzyklus stoppt.

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• Transkriptionsfaktor = Protein, dass an definierte DNA-Sequenzen bindet und so die Transkription reguliert.

-> Bsp.: Tumorsupressor-Protein p53

• Tetramer mit dominant-negativen Effekt, d.h. eine defekte/mutierte UE resultiert in funktionslosem Tetramer

• reguliert Zellteilung und Differenzierung

• leitet Konz-bedingt den vorübergehenden Stillstand der Mitose ein, oder Apoptose der Zelle.

• bei Defekt/ inaktivierender Mutation erfolgt keine Apoptose = maligne Zellproliferation

limitierte Proteolyse = eine Peptidabspaltung aus einen großen Vorläuferprotein

Bsp:

• Prolin -> Insulin

• Prothrombin -> Thrombin

• Trypsinogen -> Trypsin

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-> limitierte Proteolyse = proteolytische Prozessierung

• Mechanismus der Aktivierung durch Spaltung einer oder weniger definierter Peptidbindungen

-> Aktivierung von Enzymkaskaden durch proteolytische Spaltung:

• Verdauungsenzyme

  • werden als inaktive Form =Proenzyme, synthetisiert und durch limitierte Proteolyse (=> Spaltung einer oder weniger definierter Peptidbindungen) in ihre aktive Form übergeführt.

• Blutgerinnungskaskade

  • 6 der Gerinnungsfaktoren sind Serinproteasen und ein wieterer Faktor eine Transpeptidase (FXIII). Alle liegen im Plasma als inaktive Proenzyme vor. Limitierte Proteolyse überführt sie in die aktive Proteaseform. AUch die Hilfsfaktoren FV und FVIII erlangen ihre volle Funktionalität erst durch limitierte Proteolyse - primär durch Thrombin.

    -> durch limitierte P. werden eine oder wenige Peptidbindungen der Zymogene gezielt gespalten. Nächste Ebene der Kaskade wird aktiviert.

• DNA-Polymerase I

  • durch limitierte P. kann ein großes C-terminales Fragment von 67 kd erzeugt werden, das 3´5´-Exonuklease, sowie Polymeraseaktivität besetzt

• Hormone/ -kaskaden

  • Proteohormone werden oft als inaktive Vorstufe hergestellt. Biosynthese von Insulin in eine prä-pro-Form, die erst nach proteolytischer Prozessierung die aktive Wirkform liefert.

  • Pro-Opiomelanocortin (POMC) (wird in der Adenohypophyse produziert) wird durch limitierte Proteolyse in die aktiven Hormone Adrenocorticotropes Hormon (ACTH), Melanocortin und beta-Lipotropin produziert.

Eisen-Schwefel-Zentren = Komplexe aus den Atomen Eisen und Schwefel

• dienen als prosthetischen Gruppen in Komplexe

Enzyme:

• Aconitase im Citratzyklus

• Komplexe der Atmungskette

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• Eisen wird spezifisch durch Schwefel koordiniert. Durch Cysteinreste kovalent gebunden

• unabhängig von der Zahl der komplexierten Fe-Atome, können EIsen-Schwefel-Zentren immer nur 1 Elektron aufnehmen bzw. abgeben

  -> unterschied zu 2-Elektronen-Donoren wie z.B. FMNH2

Vorkommen:

• Aconitase

  -> 2. Schritt des Citratcyklus

  • Fe4S4-Zentrum

• Komplex I (= NADH-Dehydrogenase) der Atmungskette

  • hat als Cofaktoren FMN (Flavinomononucleotid), ein kovalent gebundenes Phosphopantethein und 8 verschiedene binucleäre => FeS2; und tetranucleäre => Fe4S4 = Eisen-Schwefel-Zentren.

  • diese Eisen-Schwefel-Zentren sind über Thiolgruppen von Cysteinresten der Polypeptidkette verankert

• Komplex III (Cytochrom-C-Reduktase) der Atmungskette

  • Eisen-Schwefel-Protein: Riske-Protein

11a)

• Km = Michaelis-Menthen-Konstante

  -> gibt die Substratkonzentration an, die bei Halbmaximaler Reaktionsgeschwindigkeit vorherrscht.

  -> beschreibt die Affinität eines Enzyms zu einem Substrat.

  -> je höher, desto geringer die Affinität

• Kcat = vmax/E0 = Wechselzahl

  -> je größer, desto höher die Produktbildung.

  -> geht darum zu erfahren, wie viele Substratmoleküle bei der Enzymsättigung pro Zeiteinheit umgesetzt werden.

• Kcat/Km

  • Maß für die kat. Effizienz. Dient dazu die Leistungsfähigkeit eines Enzyms zu beurteilen.

  • den, hohe Affinität bedeutet nicht gleich hohe Umsatzrate. Man standatisiert die Trägheit des Enzyms gegenüber dem Substrat mit seiner Umsatzrate.

-> bei einer kompetetiven Hemmung:

• vmx bleibt gleich

• Km nimmt zu

-> bei reversibler:

• Inhibitor und Substrat haben ähnliche Struktur, sie konkurrieren um das aktive Zentrum

= lineare (doppelt-reziproke) Darstellung der Enzymkinetik.

• umgeformte Variante der Michaelis-Menthen-Gl.. Diese lineare Funktion erleichtert die Auswertung experimenteller Daten.

-> um die Leistungsfähigkeit eines Enzyms zu beurteilen dürfen Km und kcat nicht getrennt voneinander betrachtet werden.

• enorm große Umsatzraten nützen nur dann etwas, wenn auch für Substratnachschub gesorgt wird. Das Enzym daher eine genügend hohe Substrataffinität besitzt.

• Maß für die katalytische Effizienz => der Quotient kcat/Km

=> Km und v(max) werden experimentell bestimmt über die Lineweaver-Burk-Gleichung. Bei diesem Diagramm wird die reziproke Geschwindigkeit zur reziproken Substratkonzentration aufgetragen. Ist eine lineare Darstellung der Michaelis-Menthen-Gl.

• Abzissenabschnitt = 1/vmax

• Steigung = Km/vmax

• kcat = vmax / [E]

  • E = Enzymkonzentration

1a)

• SDS-Page ist eine Unterart der Gelelektrophorese

• dient zur qualitativen Zwecken

• Probe wird mit SDS (Na-Dodecylsulafat) bearbeitet

-> Denaturiert das Protein => bricht dessen Proteinfaltung auf

-> es lagert sich an das Protein an, wodurch es eine negative Ladung enthält

b)

• Agarosegel ist eine radikalische Polymerisation von Acrylamid und Bisacrylamid

-> durch die Erhöhung der Konzentration, wird die Maschenweite geringer

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-> SDS-Page dient der Trennung von Proteinen. Es lysiert die Cytoplasmamembran.

• Unterart der Gelelektrophorese

• SDS = Na-Dodecylsulfat; Page = Polyacrylamid- Gelelektrophorese

• ist ein anionisches Tensid (Detergens)

• denaturiert PROTEINE und maskiert deren Ladung.

  -> ermöglicht Trennung nach Größe => Molekularsiebeffekt/Größenausschluss

  -> die SDS-Proteinkomplexe sind negativ geladen und wandern zur Anode (+)

-> Prinzip:

• Basiert auf den Einsatz eines diskontinuierlichen Puffersystems mit zwei unterschiedlichen Puffern und Gelschichten

• Diskontinuität bezieht sich auf: Gelstruktur, pH-Wert der Puffer, Ionenstärke der Puffer, Art der Ionen im Gel und im Elektrodenpuffer.

1b)

• Trenn- und Sammelgel unterscheiden sich in:- Variation der Acrylamidkonz. - der pH-Bedingungen innerhalb des Gels

-> Sammelgel: pH 6,8 besteht aus 0,4% SDS und 0,5M Tris/HCl- hat größere Porengröße -> konzentriert Proteine in einem dünnen Band bevor sie ins Trenngel übergehen

• geringere Konzentration an Acrylamid => größere Maschenweite

• pH niedriger = pH 6,8 (IEP von Glycin aus Puffer), daher Glycin ungeladen und Cl- geladen. Die Molalität der zu analysierenden (als Polyanionen vorliegenden) Proteine ist zwischen dem Chlorid und Glycin einzuordnen.

  -> Chlorid gibt geschwindigkeit vor, der Rest folgt mit gleicher, konstanter Geschwindigkeit.

!Isotachyphorese!

-> Trenngel: pH 8,8 besteht aus 0,4% SDS und 1,5M Tris/HCl. -> hat kleinere Porengröße, Trennung der Proteine erfolgt nach ihrer Größe (weil Acrylamidkonzentration größer)

• höhere Konzentration an Acrylamid => engere Maschen

• pH 8,8 (höher), Proteine liegen als Polyanionen vor.

• Trennung erfolgt wegen unterschiedlichen Retentionsverhaltens begründet auf den unterschiedlichen Proteingrößen

=> Größenausschluss

2a)

• Skorbut ist eine Krankheit, die bei Vitaminmangel entsteht

-> ein essentieller Reaktionsschritt bei der Kollagensynthese ist die Hydroxylierung der Prolinreste durch Prolyl-Hydroxylase

-> das Enzym trägt eine Fe2+-Atom, welches während der Reaktion zu Fe3+ oxidiert

-> damit das Enzym wieder einsatzbereit ist, wird Vit. C (Ascorbinsäure) benötigt, um das Fe3+ zu Fe2+ zu reduzieren. Dabei entsteht Dihydroxyascorbinsäure.

-> ohne die Regeneration durch Vitmain C kommt es zum Erliegen der Reaktion und der Kollagenbiosynthese.

b)

c)

Prolin = Helixbrecher

• beeinflusst die Stelle, wo die Peptidbindung gespalten wird

—————————————————————————————-

• Skorbut resultiert durch Vitamin C Mangel. (Ascorbinsäure)

• zur richtigen Funktion benötigen die Hydroxylasen von Prolin und Glycin Vitamin C als Cofaktor!

  -> sonst fehlerhafte Biosynthese des Kollagens

• Prolinhydroxylierung: Cosubstrat ist alpha-Ketoglutarat, das unter oxidativer Decarboxylierung zu Succinat wird. Die Prolyl-4-Hydroxylase trägt ein Fe2+ im aktiven Zentrum, was während der Reaktion zu Fe3+ oxidiert.

  -> Cosubstrat Ascorbinsäure reduziert wieder zu Fe2+

  -> bei einem Defizit von Vit.C kann Reaktion nicht mehr stattfinden (Stillstand), keine ordentliche Prolin-Hydroxy-Kollagen. => Resultat: Kollagenmangel (Erkrankung Skorbut)

2b)

• Primärstruktur von Kollagen:

  -> um die außergewöhnliche Anordnung in eine Tripelhelix zu ermöglichen, besitzen Kollagenprotomere eine spezielle Primärstruktur, mit häufigem Sequenzmotiv Gly-Xaa-Yaa

  => Glycin - Prolin - Hydroxyprolin

  • Glycinanteil: 30%, (Hydroxy-) Prolin 22%

Tripelhelix von Kollagen: 3 alpha-Helices bilden für dich jeweils linksgängige Helix aus. 3 dieser linksgängigen winden sich umeinander zu einer rechtsgängigen Tripelhelix zusammen! Diese Verdrillung bewirkt, dass sich unter Zug KEINE Faser herauslöst.

• Kollagenbiosynthese:

  • Posttranslationale Modifikationen (PTMs) im Kollagen: Hydroxylierung, Glykosylierung, limitierte Proteolyse

  • dabei beteiligte AS:

    -> Prolin: hydroxyliert

    -> Lysin: hydroxyliert und glykosyliert

2c)

• Lysin (K) und Glutamin (Q) sind nicht-isobar, haben aber sehr ähnliche Molmassen

  -> K/Q-Unterscheidung durch HR-MS und Peptidabbau oder Derivatisierung möglich (AS-Analyse, Edmanabbau)

3a)

• monoklonale AK = AK, die sich gegen ein Epitop eines Antigens richtet

• Polyklonale AK = AK, die (sich) gegen mehrer Epitope gleicher AG richten

b)

• Herstellung Polyklonale AK

1. Injektion des Antigens in ein Tier

2. Tier aktiviert B-Zellen, welche Polyklonale AK produzieren.

3. Tier wird mit Polyklonalen beinhalten Serum entnommen

• Herstellung monoklonale AK

1. Injektion des AG in ein Tier

2. Tier produziert Mizellen (produzieren AK) und diese werden entnommen.

3. Mizellen werden mit Myelomzellen funktioniert

• Es entstehen Hybridomzellen, welche AK produzieren und unsterblich sind

1. Klonieren + Reinigung

c)

• Variable Region: bilden das Paratop, wo das Epitop des AG binden kann

• Konstante Region: spez. Funktion des AK wie Bindung an Fresszellen (Opsonierung)

—————————————————————————————

3a)

-> monoklonale AK:

• sind AK, die von einer einzigen B-Zelllinie produziert werden.

• SInd daher nur gegen 1 spezifisches Epitop eines Antigens gerichtet.

-> polyklonale AK:

• Mischung aus AK, die vom Serum immunisierter Tiere stammen.

• Die AK stammen daher von verschiedenen B-Zelllinien ab und richten sich gegen verschiedene Epitope eines AG.

3b)

-> Monoklonale AK:

• Maus wird mit AG immunisiert. Milz wird entnommen, Lymphozyten daraus gewonnen. Diese produzieren die AK gegen diverse Epitope des AG.

• differenzierte Lymphozyten werden mit permanent-wachsenden-Myelomzellen fusioniert (können selbst keine AK produzieren). Zellgemsich wird in HAT-Medium kultiviert.

  • Dieser enthält Inhibitor der Nucleotidsynthese Aminopterin und die Nucleotidderivate Hypoxanthin + Thymidin

• die fusionierten Zellen = Hybridomzellen. Sie werden durch Vereinzelung selektiert

  -> 1 Hybridomzelleproduziert einen einzigen AK-Typ (den ihr lymphozytärer ANteil vor Fusionierung produziert hat)

  => dieser monoklonaler AK lässt sich praktisch unbegrenzt erzeugen.

-> Polyklonale Antikörper werden hergestellt, indem man ein Tier (z. B. Kaninchen, Ziege, Esel) wiederholt mit einem Antigen immunisiert, das ein fremdes Protein, Peptid oder andere Moleküle sein kann. Das Immunsystem des Tieres produziert daraufhin eine Mischung aus verschiedenen Antikörpern gegen unterschiedliche Bereiche (Epitope) des Antigens. Aus dem Blut des immunisierten Tieres wird das Serum gewonnen, aus dem die polyklonalen Antikörper (eine Mischung verschiedener Antikörper) isoliert und gereinigt werden

3c)

• V = variable Region

  • sind die AG-Bindungsstelle

  • ist die Erkennungsregion; liefert ein strukturelles Gerüst für die hypervariable Schleife

  -> hypervariable-Region: 3 Stück. sind besonders variabel. DIe hypervariablen Regionen der schweren und leichten Ketten liegen direkt nebeneinander und bilden zusammen die AG-Bindungsstelle

• C = konstante Region

  • funktionelle Einheit des AK.

  • verantwortlich für die Immunabwehr, d.h. Wirkungs- und Effektormechanismus

4a)

-> Na+/ K+ -ATPase

b)

• aktiver Transporter, welcher durch ATP-Verbrauch 3 Na+ von intrazellulär zum extrazellu

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• die Na+-K+-ATPase schafft einen K+-Konzentrationsgradienten über der Zellmembran, der vom Cytosol zum Extrazellulärraum hin steil abfällt.

  -> Na+-K+-ATPase importiert K+-Ionen in die Zelle (Verhältniss 2 K+ pro 3 Na+)

  • exportiert gleichzeitig mehr Na+

  • ungesteuert diffundieren durch offene, ungesteuerte Ruhemembrankanäle K+ mit dem Konzentrationsgradienten aus Zelle raus.

    -> Intrazelluläre K+-Konzentration ist fast 30-mal höher als die extrazelluläre

4b)

• in einem Zyklus exportiert die Na+-K+-ATPase 3 Na+ und imporiert 2 K+. Dabei wird 1 ATP hydrolysiert.

• Na+-K+-ATPase erzeugen differenzielle Ionenverteilungen zwischen extra- und intrazellulär-Räumen und aufrechterhält.

• ist ein heterotetramer aus 2 großen katalytischen alpha-UE und 2 zusätzlichen (akzessorischen) beta-Ketten

• Pumpe hat mind. 2 verschiedene Konformationen, die zum Zellinneren/ Extrazellulärraum geöffnet werden. = Endo- und exo-Form

-> Endo-Form hat hochaffine Bindungsstellen für 3 Na+. Sobald Na+ bindet, katalysiert alpha-Kette unter ATP-Verbrauch die Autophosphorylierung eines Aspartatrests in der kat-alpha-UE.

-> Phosphorylierung treibt Pumpe in die exo-Stellung. Hat deutlich geringere Na+-Affinität, Na+ geht daher in den extrazellulärraum

-> exo-Form bindet nun 2 K+ mit hoher Affinität, was ihre Dephosphorylierung => Rückkehr der endo-Form ergibt.

-> Endoform hat geringe K+-Affinität und diese Ionen werden ins Cytoplasma abgegeben.

Wieso:

• elektrogene Pumpen. Zum Aufbau von Membranpot.

• stabilisieren Zellvolumen: Weil sie Ionen auspumpen, somit osmotisch bedingten Einstrom von Wasser entgegensteuern.

4c)

• hemmt man die Na+-K+-ATPase der Erys durch den Pumpeninhibitor Ouabain, so akkumuliert Na+ in die Zelle.

-> Intrazelluläre Osmolalität steigt

-> sekundär strömt Wasser in die Zelle bis sie platzt.

=> Lyse der Zelle

• Digitalis-Inhaltsstoffe: hemmen Na+-K+-Pumpe in der Plasmamembran von Kardiomyocyten

5a)

-> Mitochondrium = Kraftwerk der Zelle. Produzieren aus Nährstoffen und O2, ATP und CO2. Betreiben die Zellatmung

• äußere Membran

  • enthält spezielle Proteine für den Transport von Substraten in das innere.

• Intermembranraum

  • Protonengradient wird aufgebaut, der für ATP-Synthse an innerer Membran entscheident ist.

• innere Membran mit Einstülpungen (Cristae)

  • bei der oxidativen Phosphorylierung (=Atmungskette): Q-Zyklus im Komplex 3

    -> Komplex 3 übeträgt die von Ubihydrochinon gelieferten e- via Eisen-Schwefel-Zentren auf Cytochrom C und transportiert gleichzeitig 2 H+ über die innere-Mitochondrienmembran

  • oxidative Phosphorylierung

• Matrix

  • aerobe Glykolyse-> oxidative Decarboxylierung von Pyruvat: Pyruvat kat. durch Pyruvat-Decarboxylase zu Acetyl-CoA

  • Gluconeogenese: unter ATP-Verbrauch entsteht Oxalacetat

  • Citratcyklus

  • beta-Oxidation

  • Teile des Harnstoffzyklus

5b)

-> Atmungskette dient der Energiegewinnung aus Glucose (Aerober abbau von Nährstoffen)

-> Es werden 30 Moleküle ATP hergestellt

-> Komplex 1, 3 und 4 leiten Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum (quasi das Cytosol der Mitochondrien), um mit dem Protonengradienten ATP-Synthese zu betreiben.

-> Die Enzyme sind in der inneren Membran. 

1. NADH wandert zur inneren Mitochondrienmembran und gibt dort elektronen an Komplex 1 (NADH-Dehydrogenase) ab. Dieses gibt dann die Elektronen an das Lipidmolekül Ubichinon (Coenzym Q10) ab welches sich IN der Lipiddoppelmembran befindet. Dabei wird Energie frei, die genutzt wird, um Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum zu pumpen.

2. Komplex 2 nimmt Elektronen von FADH2 an wobei es zu FAD wird und Elektronen an das Ubichinon weiter gibt. Dabei werden KEINE Protonen in die Innnenmembran transportiert. 

3. Ubichinon transportiert seine Elektronen auf Komplex 3. Es leitet die Elektronen dabei an Cytochrom c weiter. (Cyt c ist auf der Außenseite der inneren Membran). Beim Weiterleiten der Elektronen findet Protonentransport statt. 

4. Komplex 4 erhält nun die Elektronen von Cyt c und überträgt sie zusammen mit Wasserstoffprotonen auf Sauerstoff, der zu Wasser reduziert wird (2e- + 2H+ + 1/2 O2 -> H20). Zusätzlich findet ein Transport von Protonen in den Intermembranraum statt. 

=> Über die Komplexe 1, 3 und 4 wurde ein Protonengradient aufgebaut. Der Komplex 5 (ATP-Synthasekomplex) transportiert die Protonen wieder in die Matrix wobei ATP freigesetzt wird. 

• aus 1 Glucose kommen 30ATP raus, wobei 2 ATP verbraucht werden.

6a)

• Vollblut ist das komplette Blut mit allen Bestandteilen.

• Blutplasma = Blutserum + Fibrinogen

  • also flüssige Blutbestandteile OHNE Hämatokrit

  • besthet aus Elektrolyte, Plasmaproteine, Nährstoffe, Abbauprodukte diverser Stoffwechselwege, Hormone

• Blutserum = Blutplasma, dass von Fibrinogen befreit wurde.

  • 91% Wasser

  • 7% Protein

    -> darunter 62% Albumin

    -> gamma-Globulin 17%

  • 2% Elektrolyte

6b)

• Blutplasma wird durch Zentrifugation von Vollblut gewonnen, dem vorher ein Gerinnungshemmer (z. B. EDTA, Citrat) zugesetzt wurde, um die Gerinnung zu verhindern.

• Blutserum wird aus Vollblut gewonnen, das gerinnen durfte; nach der vollständigen Gerinnung und Zentrifugation bleibt das Serum als Überstand übrig, dem das Fibrinogen und andere Gerinnungsfaktoren fehlen.

-> Der Hauptunterschied ist also das Vorhandensein von Gerinnungsfaktoren: Plasma enthält sie, Serum nicht, da es nach der Gerinnung gewonnen wird

6c)

• Grundlage des AB0-Systems (Mensch) sind Oligosaccharide der Glykoproteine und -lipide auf der Erythrozyten-Oberfläche.

• Alle Menschen besitzen die notwendigen Enzyme für 0-Antigen-Synthese

• Blutgruppe A: + spezifische Glykosyltransferase, die N-Acetylgalactosamin an das 0-Antigen anfügen

• Blutgruppe B: + andere Glykosyltransferase, die Galactose anknüpft

• AB: besitzen beide Enzyme!

-> wenn jemand kein A-Antigen, kein B-Antigen oder keines von beiden besitzt, bildet Körper AK gegen diese AG aus! => Erys werden zerstört. Hämolyse

• AB = Universalempfänger

• 0 = Universalspender

7a)

• Ketogenese = Ketonkörperbildung

• Ketonkörper entstehen bei Kohlenhydratmangel als Nebenprodukt der Fettverbrennung in den Mitochondiren der Leberzellen.

  • sind wasserlöslich

• bei Hungerzuständen oder auch bei verminderter Aufnahme von Glucose (Diabetes mellitus Typ I) =>!diabetische Ketoazidose!

  -> wichtiger Energielieferant für periphere Gewebe (Herz, Skelettmuskeln) und Gehirn bei Hunger! (können Blut-Hirn-Schranke überwinden)

  • werden abgebaut in Acetyl-CoA und in Citratzyklus eingeshcleust.

7b)

• Acetoacetat, Aceton, beta-Hydroxybutyrat (letzteres ist kein Keton)

7c)

• Hungerzustand:

  -> Leber

  • AS -> Glucose

  • Festtsäuren -> Ketonkörpern

  -> Fettgewebe

  • Triacylglycerine -> Fettsäuren und Glycerin

  -> Skelettmuskulatur

  • Fettsäuren -> CO2 + H2O

  • Proteine -> AS

  -> Herz

  • Fettsäuren -> CO2 + H2O

  • Ketonkörper -> CO2 + H2O

  -> Gehirn

  • Glucose -> CO2 + H2O

  • Ketonkörper -> CO2 + H2O

Ablauf des Fastens: => Hypoglykämie

• Tag 1:

  • Glucagon wird ausgeschüttet. Mobilisiert Triacylglycerine aus den Fettdepots und stimuliert die Gluconeogenese + den Fettsäureabbau durch beta-Oxidation in der Leber.

  • sekundär: hepatische Glykolyse wird abgeschaltet, wegen erhöhter intrazellulärer Konz. von Acetyl-CoA und Citrat

  -> wegen verminderter Insulinausschüttung, nimmt Muskel weniger Glucose auf + stellt um auf Fettsäureverwertung.

  • gesteigerte Proteolyse von Muskelproteinen gibt die Energiesubstrate für oxidative-Phoshorylierung + anaplerotische Intermediatefür den Citratzyklus + Alanin und Pyruvat für den Cori-Zyklus

    -> mündet in hepatische Gluconeogenese.

  • dieser Stoffwechselweg nimmt auch Glycerin auf, welches bei der gesteigerten Lipolyse im Fettgewebe anfällt.

  -> nach Tag 1, sind Glykogenspeicher (7000 kJ) aufgebraucht und Körper greift auf Fettdepots + Proteinspeicher zurück.

  -> Ziel ist die Aufrechterhaltung der Blutglucosekonz., diese darf nicht unter 2,2 mmol/l fallen, notwendig um SToffwechsel von Gehirn und Erys zu erhalten.

• Nach Tag 3:

  • Citratzyklus in Leber immer langsamer, da Gluconeogenese ihm Oxalacetat entzieht + anaplerotische Reaktionen wegen Abhängigkeit der Glykolyseprodukte nicht mehr nachkommen.

  • kommt zur zunehmenden Akkumulation von Acetyl-CoA aus der beta-Oxidation.

  • Leber verlegt sich mehr auf Ketonkörperproduktion. Acetyl-CoA -> Ketonkörpern und gibt diese Intermediate ins Blut ab

    => Acetoacetat und 3-Hydroxyputyrat

  • Hirnstoffwechsel stellt sich um. Ketonkörper werden immer mehr zur Energiegewinnung genutzt (von 30% -> 70%)

  • Herz deckt Energiebedarf dabei weitestgehend aus metabolisierung von Ketonkörpern.

  -> maximale Glucoseersparnis kann Proteolyse der Muskelproteine wieder auf 25% des Max-Wertes zurückgeführt werden.

8a)

• Aminoacyl-tRNA-Synthetase (daher mit ATP-Verbrauch) sind relevant für die Beladung der tRNA mit der jeweils korrekten AS.

• für jede der 20 prteinogenen AS gibt es mind. 1 Synthetase.

• Aminoacyl-tRNA-Synthase beladen unter ATP-Verbrauch die tRNAs, die durch ihre Sequenz und Struktur jeweils als Träger eines einzigen AS-Typs vorbsteimmt sind!

  -> Für jede AS, gibt es mind. 1 spezielle Synthase, die in einem ersten Schritt, eine aktivierte AS als Acyladenylat herstellt.

8b)

• Esterbindung am 3`-Ende der tRNA.

  
  

9a)

• P53: ein nukleäres Phosphoprotein, gehört zur Gruppe der Tumorsupressorproteine. Konzentrationsteigt bei Schäden an der DNA stark an. An Regulierung der Apoptose und DNA-Reperatur beteiligt →Tumorzelltod. 

• Es erfolgt eine Unterbrechung der Zellteilung in G1-Phase. Durch Expression von p21 wird Übergangaus G0 in G1-Phase gehemmt.  Bei fehlerhafter Replikation wird die Zellteilung während dem G2-Stadium unterbrochen.

9b)

• steuern phasenspezifische Genexpression innerhalb des Zellzyklus  

• katalysieren Phosphorylierung von RetinoblastomP

• roteinen (Genprodukte des RB-Tumorsupressorgens)  

• Konformationsänderung des RB-Proteins  

• Übergang von G1-Phase zur S-Phase durch Cyclin E

• Cyclin A → G2 ; Cyclin B → Start Mitose

9c)

• Mitochondrien sind die zentrale Schaltstelle beim intrinsischen Weg der Apoptose

1a)

-> beim Nukleosid kein Phosphatrest

1b)

• H+ -Brückenbindung zwischen den beiden Strängen der komplementären Basen (nicht-kovalente Bindungen)

• zwischen den Nukleotiden kovalente- Phosphodiesterbindungen zwischen Zucker und Phosphat

1c)

• ATP besitzt 3 hintereinander gebundene Phosphatreste

• es hat als Base nur Adenin, keine andere Base

• der Zucker ist Ribose antstatt ein Desoxiribose (enthält also eine weitere OH-Gruppe)

• (beim DNA-Nukleotid hat man noch andere Basen und nur ein Phosphatrest)

• Ca2+ bindet an Troponin, welches über die Verschiebung des Tropomyosins die Myosinbindestelle an Actinfilament freilegt.

• Myosin bindet an Actin. Diese Bindung ist sehr schwach, weshalb das Phosphat aus den Myosinkopf freigesetzt wird. -> Phosphat verursacht einen Kraftschlag

• durch den Kraftschlag verändert sich die Konformation des Myosinkopfes und die Filamente gleiten aneinander vorbei -> Sakomer schrumpft

• im Myosinkopf gebundenes ADP wird durch ATP ersetzt, was die Bindung von Myison an Actin bricht

=> bei Totenstarre wird keine Zellatmung betrieben und somit kein ATP bereitgestellt. Der Myosinkopf bindet am Actinfilament, was zu einer Dauererregung führt, sodass es zu einer Versteifung der Muskeln kommt.

3a)

• Glucosephosphatmutase katalysiert Glucose-6-Phosphat zu Glucose-1-Phosphat (Isomere) in der Glykogensynthese / Glykogenolyse (reversible Reaktion)

-> Mechanismus:

• Enzym bindet an aktives Zentrum des Substrats -> Enzym-Substrat-Komplex

• im aktiven Zentrum besitzt das Enzym ein phosphoryliertes Serin. Dessen Phosphat-Gruppe wird auf das C1-Atom übertragen. -> Glucose-1,6-bisphosphat (Intermediat)

• der Phosphatrest am C6 wird dann wieder auf das Serin zurückübertragen -> Glucose-1-Phosphat

b)

• Phosphatase = dephosphorylieren Substrate => Hydrolyse

  • spalten eine Phosphatgruppe ab

• Phospholipase = spalten Phospholipide => Hydrolasen

• Protease = brechen Peptidbindungen an einer ganz bestimmten Stelle auf => Hydrolasen

4a)

• 3Fe/4S

4b)

• NADH-Dehydrogenase

• Elektronentransport bsp. Aconitase

4c)

• (Elektronentransport) machen Eisen_Schwefel-Cluster

=> Aconitase eine Ausname!!! ist für die Bindung des Substrates wichtig.

• katalytische Reaktion -> durch eine OH-Gruppe am Eisen

4d)

• Citrat “Hin-und-Rückpfeil” cis-Aconitat “Hin-und-Rückpfeil” Isocitrat

  -> Citratcyklus

5a)

• beteiligte Enzyme: LDH1 und LDH2

• durch diese Isoenzyme kann man genau herausfinden, aus welchen Organ ein Enzymanstieg kommt.

5b)

6a)

• Nikotinischen Rezeptor:

  • Rezeptor mit intrinsischen Ionenkanal

  -> sorgt durch Bindung eines Liganden an einer Synapse für Na+-Einstrom => Depolarisation

• Muscarinischer Rezeptor:

  • G-gekoppelter Rezeptor

  -> durch Bindung des Liganden wird K+- in die Zelle eingeströmt => Hyperpolarisation

6b)

• Nikotinische: Rezeptor mit intrinsischen Ionenkanal

  -> Pentamer aus 2 alpha. beta, gamma, delta-UE

• Muscarinische: G-gekoppelte Rezeptor

  -> Pentamer, welcher an alpha-UE ein GDP bindet

6c)

• Ionotrop = Rezeptoren, die gleichzeitig Ionenkanäle sind.

  -> wenn ein Ligand bindet, öffnet sich ein Ionenkanal, wodurch Ionen durch strömen und eine Änderung des Membranpotenzials entsteht.

  -> nichtionische gehört dazu, da er auch Skelettmuskluatur kontrahierend wirkt

• Metabotrop = Rezeptoren, welche über eine Signaltransduktion wirken

  -> Ligand bindet und aktiviert G-Protein

  -> herz oder drüsenzellen. Ist Metabotrop, sorgt dafür dass sich Herzmuskellzellen entspannen.

7a)

• Probe wird durch eine Matrix mit Poren getrennt

  -> Trennung der Probe nach ihrer Größe

  -> Größe Moleküle werden schneller druch die Matrix geschleußt, da sie nicht in die Poren passen

  -> kleinere Moleküle werden durch die Poren zurückgehalten

b)

• Ionenaustauschchromatographie

• Adsorptionschromatographie

• Affinitätschromatographie

c)

• eine elektrophoretische!

• da eine elektrische Spannung aufgebaut werden muss, damit die Probe durch das Gel der Elektrophorese wandern kann.

d)

• Edmann-Abbau

• MS

8a)

• Phospholipide sind in der Membran in einer Doppellipidschicht angeordnet.

• die Alkyl-Reste sind zylinderförmig aufgebaut, sodass keine Mizellbildung möglich ist.

8b)

• Flüssig-Mosaik-Modell

8c)

• Cholesterin beeinflusst die Fluidität der Membran und sorgt für eine höhere Stabilität

  -> bei niedriger Temperatur: gesättigte KW => hohe Fluidität

  -> bei hoher Temperatur: ungesättgite KW => niedrige Fluidität

8d)

• GPI = Glykolipidverankert

8e)

• aktive Membranproteine können entgegen ihre Konzentrationsgradienten Substanzen transportieren

  -> mit ATP-Spaltung

  -> konformationsänderung durch Hydrolyse von ATP (mit ATP als Bsp. für bsp als Energiequelle)

9a)

• Aktivierung der Cycline B

• CDK1-Komplex

9b)

• Phosphorylierung und Deposphorylierung

9c)

• 1. Chromosomenkondensation

• 2. Abbau von Kernhüllen

• 3. Bildung der Mitosespindel

• 4. Fragmentierung des ER/ Golgi-Apparat; Cyclin-Abbau

Nukleinsäure:

• Replikation: DNA

• Transkription: RNA

beteiligte Enzyme:

• Replikation: DNA-Ligase, Helikase, Primase, DNA-Polymerase, Topoisomerase

• Transkription: RNA-Polymerase, Topoisomerase

Funktion:

• Replikation: Verdopplung der DNA

• Transkription: umschreiben der DNA in mRNA

Ablauf:

• Replikation:

  • 1. Helikase spaltet DNA-> Replikationsgabel

  • 2. Anlegung von Primer durch Primasen

  • 3. DNA-Polymerasen synthetisieren Strang

  • 4. DNA-Ligase verknüpft

• Transkription:

  • 1. Initiation

  • 2. Elongation

  • 3. Termination

Ort:

• Replikation:

  • Eukaryonten: Zellkern

  • Prokaryonten: Cytoplasma

• Transkription:

  • Eukaryonten: Zellkern

  • Prokaryonten: Cytoplasma

Seminar 11a)

• EI =Elektronenstoß-Ionisation

• CI = chemische Ionisation

• FAB = fast ATom Bombardment

• ESI = Elektrospray-ionisation

• MALDI = Matrixunterstützte Laser Desorption/IOnisation

b)

• PSD und ISD:

  • Maldi-Tof

• CID:

  • tripel quadropol

  • Ionentrap

• ESD:

  • Orbitrap

  • FT-ICR

• ETD:

  • Ionentrap

  • Orbitrap

12a)

b)

c)

• 1a)

1b)

• tRNA:

  -> Adapterfunktion bei Übersetzung des genetischen Codes in AS-Sequenz

  • bindet über ihr Anticodon an Codons der mRNA und transportiert die passende Aminosäure zum Ribosom, um den genetischen Code in eine Aminosäuresequenz umzusetzen.

• mRNA:

  -> Enthält das codierte Gen für die Herstellung eines Proteins während der Translation

• miRNA

  -> Regultaion der mRNA-Stabilität + hemmen Translation der Ziel-mRNA (meist durch Bindung an 3’-untranslatierte Region)

• siRNA

  -> Regulation der mRNA-Stabilität durch RNA-Interferenz. Führt zum Abbau der Ziel-mRNA. Können auch Translation hemmen.

1c)

• codierende RNA: mRNA

• nicht-codierende RNA: miRNA, siRNA, tRNA

2a)

-> Schlüsselreaktion des Pentosphosphatwegs

-> NADPH+H+ entsteht, was essenziell für den Fettabbau ist.

• auch für Glutathion-Reaktion wichtig. Zur Eliminierung von Peroxidasen

2b) Harnstoffzyklus

• Schritt 1: Bildung des Carbamoylphosphats aus Ammoniak, Hydrogencarbonat und ATP wird über die Carbamoylphosphat-Synthetase katalysiert

  -> Schlüsselenzym des Harnstoffwechsels

• Schritt 2: Carbamoylphosphat wird umgesetzt mit Ornithin durch Enyzm Ornithin-Transcarbamylase zu Citrullin

• Schritt 3: Citrullin kann im Antiport mit Ornithin in das Cytoplasma der Hepatozyten transportiert werden. Über Argininosuccinat und Arginin zu Harnstoff umgesetzt!

  -> Ornithin wird dabei regeneriert

-> Entgiftung des Körpers von Ammoniak unter Harnstoffbildung (in der Leber). Harnstoff gelangt über das Blut zur Niere und wird über den Urin ausgeschieden!

4a)

• es spaltet das Substrat Acetylcholin hydrolytisch im synaptischen Spalt zu Cholin und Acetat.

  -> Beendet die Signalübertragung an cholinergen Synapsen, indem sie verhindert, dass ACh dauerhaft Rezeptoren aktiviert. (Beendet Neurotransmission und verhindert Dauererregung)

b)

• Diisopropylfluorophosphat (DFP)

  -> der entstehende Phosphoester kann nicht mehr hydrolysiert werden! => Enzym ist dauerhaft inaktiv

c)

• das Serin im aktiven Zentrum der Acetylcholinesterase geht eine Reaktion mit Acetylcholin ein, wodurch Ester entsteht. Dieser kann hydrolysiert werden.

  -> Spaltung von Acetylcholin

5a)

• wenn zuviel Acetyl-CoA vorhanden ist.

• durch Ketogenese

5b)

• bei längerer Nahrungskarenz oder einem DIabetes mellitus

• um Glucosespiegel aufrechtzuerhalten, wird das überschüssige Oxalacetat dazu benötigt Gluconeogenese zu betreiben

  -> Glykolyse und somit der Citratzyklus werden gehemmt.

• Oxalacetat wird direkt für Gluconeogenese verwendet.

5c)

• = Alternativer Energieliferant für peripheres Gewebe und Gehirn bei Glucosemangel.

• entsteht als Nebenprodukt in den Lebrzellen (Hepatozyten)

6a)

• Fettsäureabbau -> beta-Oxidation

• Citratzyklus -> Succinat zu Fumarat

b)

• FAD-Reaktion im Citratzyklus:

7a)

• Vorläuferzellen:

  • myeloische Vorläuferzelle

    -> -> -> Retikulozyt (zu Erythrozyten)

    -> -> -> Monozyt (Zu Makrophagen)

    => Ort: Knochenmark

  • lymphatische Vorläuferzelle

7b)

• Erythrozyten: Sauerstofftransport

• Monozyten: zelluläre Abwehr

• T-Lymphozyten: zelluläre Abwehr (zerstören von Zellen)

• B-Lmphozyten: humorale Abwehr (Antikörperproduktion)

• Trombozyten: zelluläre Komponente der Gerinnung, Wundheilung

7c)

• Hämatokrit = ANteil der Blutzellen (vorrangig Erythrozyten) an Gesamtblut. Maß für die Viskosität des Blutes

1a)

• Stoff ist für den Körper lebensnotwendig! Organismus kann ihn aber nicht selbst/ ausreichend produzieren!

• Muss mit Nahrung zugeführt werden

1b)

• 9 Stück: Phenomenale Isolde trübt mitunter Leutnant Valenthins lüsterne Träume. + Histidin

  • Phenylalanin Phe F

  • Isoleucin Iso I

  • Threonin Thr T

  • Methionin Met M

  • Leucin Leu L

  • Valin Val V

  • Lysin Lys K

  • Thryptophan Trp W

  • Histidin His H

1c)

• Omega-3-Fettsäure Alpha-Linolensäure (ALA) und die Omega-6-Fettsäure Linolsäure

1d)

• Thiamin (Vit.B1)

• Coenzym: TPP (Thiaminpyrophosphat): essenziell für Decarboxylierungen

• Enzyme: Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex (Glykolyse-> Citratzyklus)); alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase (Citratzyklus)

  -> Transketolase (Pentosephosphatweg)

• Ca2+ bindet an Troponin, welches über die Verschiebung des Tropomyosins die Myosinbindestelle an Actinfilament freilegt.

• Myosin bindet an Actin. Diese Bindung ist sehr schwach, weshalb das Phosphat aus den Myosinkopf freigesetzt wird. -> Phosphat verursacht einen Kraftschlag

• durch den Kraftschlag verändert sich die Konformation des Myosinkopfes und die Filamente gleiten aneinander vorbei -> Sakomer schrumpft

• im Myosinkopf gebundenes ADP wird durch ATP ersetzt, was die Bindung von Myison an Actin bricht

=> bei Totenstarre wird keine Zellatmung betrieben und somit kein ATP bereitgestellt. Der Myosinkopf bindet am Actinfilament, was zu einer Dauererregung führt, sodass es zu einer Versteifung der Muskeln kommt.

3a)

• p53 => Wächter des Genoms

  • wenn Schaden an DNA, stoppt er Zellzyklus. Er sorgt für Reperatur des defekten Abschnitts. Wenn Reperatur nicht möglich, wird durch p53 Apoptose eingeleitet.

  • verhindert eine Replizierung von DNA-Schäden

• Reguliert die Zellapoptose (über Expression des bax-Gens), DNA-Reparatur und den Alterungsprozess

  • p53 leitet bei fehlerhaftem genetischen Material einen Stop der Interphase ein, sodass der Zellzyklus für DNA-Reparaturen unterbrochen wird.

• P53: ein nukleäres Phosphoprotein, gehört zur Gruppe der Tumorsupressorproteine. Konzentrationsteigt bei Schäden an der DNA stark an. An Regulierung der Apoptose und DNA-Reperatur beteiligt →Tumorzelltod

• Name: Tumorsupressor mit einer Molekülmasse

  • Aufgrund der Bande

3b)

• bei der intrinsischen Apoptose induziert p53 die Genexpression von BAX. BAX sorgt für die Freisetzung von Cytochrom C, welches mit dATP an Apaf-1 (apoptotischer Protease-Aktivierungsfaktor-1) binden. Dieser Komplex aktiviert Caspase 9 => Caspase-Kaskade. Hierbei werden DNA-Schäden behandelt, die durch UV oder CHemikalien verursacht worden sind.

3c)

• Tumorsupressorgen = Gene, die in nichtmutierter Form vor zellulärer Entartung schützen

  -> Auslöser der Apoptose: p53

• Onkogene = Gene, deren Überreaktivität oder Veränderung zu Krebs führt

  -> Wachstumsfaktorrezeptorgene: HER2, EGFR (Lungenkrebs)

  -> Signalprotein-Gen: BCR-ABL, RAS, RAF

  -> Regulation der Apoptose: BCL-3 (Lymphom)

4a)

einfach graphisch machen! muss hier nix rechnen

-> vmax = 0,004

-> Km = da wo 1/2 vmax = 1

4b)

• Lineweaver-Burk-Diagramm

• y-Achsenabshcnitt = 1/vmax

• damit dann Km berechnen mit Formel: Steigung = Km/vmax

4c)

• Als Maß für die katalytische Effizienz dient üblicherweise der Quotient kcat/Km

4d)

• gibt auch vmax/Km siehe Kontrollfrage!

• Quotient kcat/Km gibt die Effizienz von Enzymen an! Je höher desto besser

• um die Leistungsfähigkeit eines Enzyms zu beurteilen, dürfen Km und kcat nicht getrennt voneinander betrachtet werden! Enorm große Umsätze nützen nur etwas, wenn auch für Substrat-Nachschub gesorgt wird => Enzym also eine genügend hohe Substrataffinität besitzt

Km = Michaelis-Menthen-Konstante

• Substratkonz. bei halbmaximaler Geschwindigkeit

• zeigt die Affinität des Enzyms vom Substrat

Kcat = Wechselzahl

• Substratmenge, die das Enzym pro Sekuinde umsetzt, wenn das Enzym voll aktiv ist

• Formel: kcat = vamx/E0

Vmax = maximale Reaktionsgeschwindigkeit

5a)

• Enzyme setzen die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab. Die Aktivierungsenergie kann eine Reaktion soweit verzögern, dass sie praktisch nicht abläuft, obwohl der energetische Zustand nach der Reaktion deutlich besser ist als vor der Reaktion.(klassiches Diagramm mit y = deltaG; x= t)

b)Versuch 6 Kontrollfrage; vielleicht nochmal die Definition

• katalytische Reaktionen beschleunigen chemische Umwandlung durch Katalysator, der die Aktivierungsenergie senkt, ohne selbst verbraucht zu werden.

  -> Aktivierungsenergie: wird durch Katalysator herabgesenkt. Mehr Moleküle reagieren gleichzeitig.

  -> Übergangszustand: wird durch Katalysator stabilisiert.

  -> Reaktionsgeschwindigkeit: deutlich erhöht! siehe Arrhenius-Gl.

6a)

• Glucose vom Darmlumen in Enterozyten:

  -> Symport: SGLT1 an apikaler Seite des Enterozyten (sodium-glucose-linked transporter1)

  -> Antiport: Na+/K+-ATPase gekoppelt (entgegen Konzentrationsgradienten!)

• von Enterozyten ins Interstitium

  -> Uniport: GLUT2 an basolateraler Membran, diffusionsgetrieben, d.h. passiv

7a)

• Präzision und Prozessivität sind zentrale Eigenschaften der DNA-Polymerase bei der DNA-Replikation.

• Präzision = Genauigkeit beim Einbau korrekter Nukleotide. Basenpaarregel: A-T und G-C

• Prozessivität = Anzahl konsekutiv eingebauter Nukleotide vor Dissoziation von der DNA-Vorlage

  = Prozessivität = Anzahl konsekutiv eingebauter Nukleotide vor Dissoziation von der DNA-Vorlage

7b)

• Helikase

• Primase

• Topoisomerase

• (DNA-Polymerase)

• Ligase

7c)

• DNA-Polymerase (z.B. Taq-Polymerase)

• Unterschiede:

  • keine Helicase, Topoisomerase, SSB-Proteine, Primase, Ligase, Promotor, Telomerase

  • keine Okazaki-Fragmente

  • DNA- statt RNA-Primer

  • Primer legen Amplifikationsabschnitt fest

  • bakterielle Polymerase (taq, pfu)

  • Temperaturprogramm

  • Denaturierung thermisch statt enzymatisch

  • Regulation zeitlich statt physiologisch (hormonell, etc.)

  • benötigt Metallionen als Cofaktoren

8a)

• Hexokinase kat. in Gegenwart von Mg2+

• benötigt ATP

8b)

• Hexokinase

• Phosphofructokinase

• Pyruvat-Kinase

8c)

• Substratkettenphosphorylierung = Phosphorylierung des Co-Substrates ADP zu ATP durch ein anderes Substrat desselben Enzyms mit hohem Energieübertragungspotenzial

  • hier Phosphoenolpyruvat

8d)

• bei Pyruvat-Kinase und 1-3 Biphosphoglycerat

9a)

• Fettsäuren sind amphiphil (hydrophiler KOpf + lipophiler Schwanz)

• Sättigungsgrad: gesättigt oder einfach/mehrfach -Ungesättigt

• Kettenlänge: gibt Kurz- und Langkettige

9b)

• Flüssig-Mosaik-Modell

• beschreibt Biomembran als dynamische, flüssige Lipiddoppelschicht.

9c)

• laterale Diffusion: 10^6 Platzwechsel pro Sekunde

• transversale Diffusion  (1 Platzwechsel pro Tag)

• Rotation

• Flexion

10a)

• Das ABO-Blutgruppensystem beruht auf genetisch determinierten Glykosyltransferasen, die verschiedene Zuckerketten (Kohlenhydratantigene) auf die Oberfläche von Erythrozyten (und anderen Zellen) anlagern.

• Aufbau des H-Antigens auf der Erythrozytenoberfläche

• Blutgruppe A: an Galactose wird durch A-Enzym N-Acetylglucosamin angelagert

• Blutgruppe B: durch B-Enzym an Galactose eine weitere Galactose.

• AB: beides

• 0: nur H-Antigen.

10b)

11a)

1. Manuelle Kuration Experten überprüfen/annotieren Einträge durch Literaturrecherche und Experimentvalidierung (z.B. UniProt/Swiss-Prot). Vorteil: Hohe Qualität. Nachteil: Langsam.

2. Automatisierte Kuration Algorithmen/Homologie-Suchen annotieren automatisch (z.B. UniProt/TrEMBL). Vorteil: Skalierbar. Nachteil: Weniger präzise, braucht manuelle Nachkontrolle.

-> Experten und Gemeinschaft kuratioerte Datenbank Seminar

11b)

• Sequenzähnlichkeit zwischen 2 Sequenzen

• Sequenzidentität = Anteil der Zeichen die exakt übereinstimme, zwischen 2 verschiedenen Sequenzen

11c)

Kollagenbiosynthese findet intra- und extrazellulär statt.

-> Cytoplasme

• Zuerst erzeugt die Translation der alpha-Ketten-mRNA ein Präprokollagen. Dieses besitzt Signalpeptid, dass die Protiensynthesemaschinerie der Ribosomen an die Membran des ER andockt.

-> Polypeptidketten werden in den Innenraum des ER dirigiert.

• die Protease entfernt dort das Signalpeptid. Präprokollagen wird zu Prokollagen

  -> Bsp. für Proteasen: Chemotrypsin, Trypsin, Elastase

• die Prolyl-Hydroxylase fügt an einem Teil der Prolinreste der neu synthetisierten Polypeptidkette eine Hydroxylgruppe an (Glycin, Lysin, OH)

  -> diese posttranslationale Modifikation trägt maßgeblich zur Stabilisierung der Tripelhelix bei

  -> die Prolyl-Hydroxylase benötigt Vit.C (Ascorbinsäure) zur Regenration nach gelegentlich vorkommender Oxidation. => Skorbut

-> Im ER und Golgi-Apparat werden enzymatisch Glucose- und Galactosereste auf die delta-Hydroxylgruppen der modifizierten Lysine übertragen.

• zwischen den C-terminalen Propeptiden dreier alpha-Ketten werden Disulfidbrücken geknüpft. Von hier aus beginnt sich nun die Tripelhelix in Richtung N-Terminus zu bilden.

• die Propeptide “erkennen” die verschiedenen alpha-Ketten und können zur korrekten Tripelhelix assemblieren.

  -> Abspaltung der Propeptide über Prokollagen-Peptidasen

• Es kommt anschließend zur Assenblierung und Sekretion zu Prokollagentripelhelices

• Durch Exozytose werden sie in den Extrazellulärraum tranpsortiert, wo der C- Terminus abgeschnitten wird. Es entsteht das Tropokollagen, welches sich zu Fibrillen assoziiert und anschließend durch kovalente WW quervernetzt. => Kollagenfaser entsteht.

Myoglobin:

• Protein, welches O2 in den Muskel (und Herz) transportiert und speichert

• hat 6 Koordiantionsstellen, wobei 4 mit Häm abgedeckt werden

• sechste Koordinationsstelle kann O2 binden (distale Histidin aus Helix E)

• fünfte Koordinationsstelle ist ein proximales Histidin aus Helix F

• hyperbolische Sättigungskurve => O2 Bindung ist unabhängig voneinander.

  • O2 bindet an UE, bis alle UE mit O2 besetzt sind. Kommt zu einem Abflachen der Sättigungskurve

Hämoglobin:

• Heterotetramer aus jeweils 2 Paaren unterschliedlicher Polypeptidketten

  -> ist ein Tetramer bestehend aus 2 alpha und 2 beta- UE

• O2-Transport im Blut

• max. 4 O2 können gebunden werden

  -> sigmoidaler Sättigungskurve

• kooperativer Effekt -> O2-Bindung sind abhängig untereinander

  • durch Konformationsänderungen an der benachbarten UE. kommt es zur veränderung der O2-Affinität

• je Kette, ist Häm als prostetische Gruppe

Gemeinsamkeiten:

• Fe2+ mit Häm im Zentrum

c)

-> Paradigma des kooperativen Verhaltens

• Sequenzmodell der Kooperativität (Hämoglobin)

  • die Bindung von Liganden führt zu zunehmenden lokalen Konformationsänderungen

  • die noch unbesetzte, benachbarte UE wird in ihrer Ligandenaffinität verändert

• Symmetriemodell der Kooperativität

  • T- und R-Zustand des Hämoglobins stehen im Gleichgewicht

  • in Abwesenheit des Liganden dominiert der niederaffine T-Zustand

  • spontane Übergänge in den hochaffinen R-Zustand sind nur selten möglich

  • die Bindung eines Liganden an wenigstens eine UE macht die allosterische Transition des gesamten Tetramers in den R-Zustand wahrscheinlich

3)

• Oxidoreduktase -> (Peroxidase,) Dehydrogenase

• Hydrolase -> Urease

• Ligase -> Synthetase

• Lyase -> (Adenylatzyklase), (Aldolase), (Enolase)

• Transferase -> Kinase

• Isomerase -> Pyruvatglyceratmutase, (Phosphoglyceratmutase)

a)

• H-Glutamin (N-terminales Ende)

• Arginin je mit Peptidbindung verknüpft

• Tyrosin - OH (C-terminales Ende

b)

c)

d)

Das hypothetische MS/MS-Spektrum zeigt Peaks bei m/z 129 (b₁, schwach), 180 (y₁), 285 (b₂, stark), 336 (y₂, stark), 448 (b₃) und 464 (y₃/[M+H]⁺). b- und y-Serien bestätigen die Sequenz; Immonium-Ionen (z. B. Arg bei 129, Tyr bei 136) unterstützen. Typischerweise y-reich bei basischen Peptiden

e)

• Trypsin

5a)

• B1: Thiamin; Thiaminpyrophosphat (Coenzym)

  -> Transketolase, Pyruvatdehydrogenase

• B2: Riboflavin; FAD

  -> Sukzinatdehydrogenase

• B3: Nicotinsäure; NAD+,NADP+

  -> alpha-Ketoglutaratdehydrogenase

• B5: Pantothensäure; CoA

  -> alpha-Ketoglutaratdehydrogenase

• B6: Pyridoxin; Pyridoxalphosphat (PLP)

  -> Glykogenphosphorylase

5b)

• FAD = Falvin-Adenin-Dinukleotid

• Atmungskette

5c)

• Succinat -> Fumarat

  • Enyzm: Succinat-Dehydrogenase

  • FAD+ -> FADH2

  -> Citratzyklus

  
  

• Acetyl-CoA -> trans-delta^2-Eroyl-CoA

  • Enyzm- Acetyl-CoA-Dehydrogenase

  • FAD+ -> FADH2

  -> Fettsäureabbau

6a)

• LDH kommt in 5 Isoenzym-formen vor: LDH1 bis LDH5- Molekül besteht aus 4 UE => Tetramer- der H-Typ findet sich in Geweben mit hohem Sauerstoffverbrauch- der M-Typ in Geweben mit starker glykolytischer Aktivität und somit hoher Lactatproduktion

  • Quartärstruktur: Tetramer

  • Tertiärstruktur: Jede UE hat 2 Domänen: eine N-terminale Coenzym-bindende Domäne und eine katalytische Domäne mit aktiven Zentrum

6b)

• LDH1:

  • UE = H4 bzw. HHHH

  • Myokardgewebe (Herz)

• LDH2:

  • UE = HHHM bzw. H3M1

  • Myokardgewebe und Erythrozyten

• LDH 3:

  • UE = H2M2 = HHMM

  • Lunge, Pankreas, Milz

• LDH 4:

  • UE = H1M3 = HMMM

  • Nieren, Skeletmuskulatur, Leber

• LDH 5:

  • UE = MMMM = M4

  • Skeletmuskulatur und Leber

6c)

• LDH ist das Hauptenzym des Corizyklus => Umwandlung von Lactat zu Pyruvat

  • Coenzym: NAD+

  • anaeroben Glykolyse wird durch LDH Pyruvat zu Lactat

• An der motorischen Endplatte (Kontaktstelle von Motoneuronen und Skelettmuskulatur) wird die neuronale Erregung über sequenzielle Aktivierung, mindestens auf 5 verschiedene Ionenkanäle in eine Muskelkontraktion übertragen.

• ein Nervenimpuls erreicht das Axonende eines Motoneurons

• durch Depolarisation öffnen sich präsynaptische spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle, die einen Ca2+-Influx erlauben und die Fusion von Vesikeln mit der präsynaptischen Membran und damit die Ausschüttung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte bewirken.

• der freigesetzte Neurotransmitter aktiviert dann nicotinische Acetylcholinrezeptoren ind er postsynaptischen Membran, die eine lokale Depolarisation hervorrufen. Dadurch öffnen sich spannungsgesteuerte Na+-Kanäle: sie verstärken die Depolarisation, sodass sich Aktionspotneziale über die gesamte Plasmamembran der Muskelzelle ausbreiten

• diese erreichen das T-Tubulussystem im inneren der Skelettmuskelfaser und sprechen spannungsgesteuerte Ca2+ -Kanäle vom Typ der Dehydropyridinrezeptoren an.

  -> Sie geben das Signal an benachbarte Ryanodinrezeptoren weiter. Aus den nun geöffneten Schleusen strömt massenhaft Ca2+ aus dem SR aus.

-> Kurzfassung nach KI:

1. Aktionspotenzial erreicht das Axonende → Depolarisation öffnet präsynaptische spannungsgesteuerte Ca²⁺-Kanäle → Ca²⁺-Einstrom.

2. Ca²⁺ löst Vesikelfusion aus → Acetylcholin wird in den synaptischen Spalt freigesetzt.

3. Acetylcholin bindet an nikotinische ACh-Rezeptoren der Endplatte → ligandengesteuerte Kationenkanäle öffnen → lokale Depolarisation (Endplattenpotenzial).

4. Diese Depolarisation öffnet spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle → Aktionspotenziale breiten sich über die Muskelfasermembran und die T‑Tubuli aus.

5. In den T‑Tubuli werden spannungssensitive Ca²⁺-Kanäle (Dihydropyridinrezeptoren) aktiviert → sie koppeln mechanisch an Ryanodinrezeptoren des SR → Ca²⁺ strömt aus dem SR ins Cytosol und löst die Kontraktion aus.

8c)

-> Translation des genetischen Codes

• Degeneration = mehr als ein Codon codieren für eine bestimmte AS

• Redundanz = 1 AS kann durch mehrere Codons codiert werden.

-> Met(M)-Pro(P)-Asn(N)-Gln(Q)-His(H)

9a)

• Detektormoleküle wie Fluorophore oder radioaktive Markierungen werden direkt oder indirekt (über sekundäre Antikörper) an Antikörper gekoppelt, um spezifische Proteinbindingen in Immunodetektion sichtbar zu machen

• Bsp: direkte ELISA (, indirekte, direkte Sandwich-Elisa, Indirekte Sandwich) oder Western-Blot

9b)

• ELISA = enzyme-linked immunosorbent assay

• ist ein enzymgekoppelter Immunoadsorptionstest

• Direkter Sandwich-ELISA nutzt einen enzymkonjugierten Detektions-Antikörper zur quantitativen Antigenbestimmung in Proben (z. B. nach Proteinreinigung)

  • das zu untersuchende Protein (Analyt) wird an spezifische Coating-AK gebunden (Proteinreste werden ausgewaschen).

  • Detektions-AK (ebenfalls Proteinspezifisch) wird quantitativ an die bereits gebundenen Proteine gebunden

    -> kann photometrisch quantifiziert werden!

10a)

• Nur Polymerase für PCR benötigt.

  • ist bakterielle Polymerase (taq oder pfu)

  • PCR benötigt nur eine hintzestabile Polymerase.

• bei Replikation wird die DNA einmal innerhalb der Zelle repliziert. Bei der PCR kann die DNA mehrfach in Vitro amplifiziert werden.

10b)

• Bei Replikation gibt es dazu noch: Helicase, Topoisomerase, Primase, Ligase, Telomerase

! 11a)

• aus Lipiden (Phospho- und Sphingolipide)

• Cholesterin (auf beiden Seiten)

• Proteine

äußere Schicht und innere Schicht mit den Phospholipiden

11b)

• Cholesterol beeinflusst die Fluidität der Membran und sorgt für eine höhere Stabilität

  -> bei niedrigeren Temperaturen, gesättigte KW => hohe Fluidität

  -> bei hohen T, ungesättigte KW => niedrigere Fluidität

12a)

• PLP = Coenzym aller Transaminasen

• Transaminierung = Aminogruppe wird auf alpha-Ketosäure übertragen

• Transaminasen und aromatische L-Aminosäure-Decarboxylasen

• PLP stammt von Pyridoxin = Vitamin B6 ab

12b)

• Ping-Pong = Mehrsubstratreaktion

• Ping = 1.Reaktionsschritt: Übertragung der (Amino-)Gruppe der AS auf den Cofaktor Pyridoxalphosphat

• Pong = 2.Reaktionsschritt: Pyridoxaminphosphat auf Aminoakzeptor

-> PLP ist als Schiff-Base über die epsilon-Aminogruppe einer Lysinseitenkette der Transaminase gebunden. Die Transaminierung läuft in 2 Schritten ab: Aufnahme der alpha-Aminogruppe von der Donoraminosäure und Transfer der Aminogruppe auf den Akzeptor alpha-Ketoglutarat 

Ketimin und Altimin noch hinschreiben

Glucogene AS:

• Alanin, Cystein, Glycin, Serin, Threonin, Tryptophan

  -> alle außer FIT + L

• werden zu Glucose: Pyruvat-> Oxalacetat (Citratzyklus) -> Phosphoenolpyruvat -> Glucose

• können in die Gluconeogenese einfließen.

• (vgl. ketogene AS: nur zu Acetyl-CoA, Ketonkörperbildung, keine Gluconeogenese)

Ketogene AS:

• Isoleucin, Leucin, Tryptophan

• Ketonkörpererzeugend: Acetyl-CoA -> Acetoacetyl-CoA -> Ketonkörper

• wandern in Citratzyklus zur Energiegewinnung oder zum FS-Abbau genutzt werden.