Nennen Sie die allgemeine Formel für ein Kohlenhydrat.
Cx(H2O)y
Nennen Sie jeweils drei monomere und drei polymere Zucker
Monomere:
Glucose
Fructose
Mannose
Ribose
Desoxyribose
Galactose
Polymere Zucker:
Stärke (Amylose/ Amylopektin)
Cellulose
Glykogen
Zeichnen Sie den Zuckerbestandteil der RNA. Was ist der Unterschied zum DNA-
Zucker?
Unterschied: Ribose besitzt OH-Gruppe am C2, Desoxyribose nur ein H
Zeichnen Sie ein Fructose Molekül in der linearen Form. Was ist der Hauptunterschied
zur Glukose? Wie viele Stereoisomere gibt es bei der Fructose?
Unterschied:
Glucose: Aldohexose (Aldehydgruppe am C1), bildet Sechsring (Pyranose), besitzt 4 chirale C-Atome
Fructose: Ketohexose (Ketogruppe am C2), bildet Sechsring und Fünfring (Furanose), besitzt 3 chirale C-Atome
Stereoisomere: 2^3=8
Was ist eine glykosidische Bindung? Zeichnen Sie zwei über eine ß-1,4 glykosidische
Bindung verknüpfte D-Glukose Moleküle.
Eine glykosidische Bindung ist eine kovalente Bindung, an der mindestens ein Zucker beteiligt ist, der über eine OH-Gruppe mit einer weiteren OH-Gruppe (oder einer NH2-Gruppe) eines anderen Moleküls unter Kondensation (Wasserabspaltung) reagiert.
Wie unterscheiden sich Stärke und Cellulose bzgl. der Art der glykosidischen
Verknüpfung?
Stärke:
ca. 20-30% Amylose (helikal): ⍺-1,4-verknüpfte ⍺-D-Glucosebausteine
ca. 70-80% Amylopektin (verzweigt): ⍺-1,4- und (ca. alle 30 Monomere) ⍺-1,6-verknüpfte ⍺-D-Glucosebausteine
Cellulose:
β-1,4-verknüpfte β-D-Glucosebausteine
(Glykogen:
⍺-1,4- und (ca. alle 7-11 Monomere) ⍺-1,6-verknüpfte ⍺-D-Glucosebausteine)
Zeichnen Sie Saccharose, welche Art von glykosidischer Verknüpfung liegt vor?
Saccharose:
⍺-1-β-2-glykosidische Verknüpfung von ⍺-D-Glucose und β-D-Fructofuranose (Glucose liegt im Sechsring, Fructose im Fünfring vor)
Zeichnen Sie den Zuckerbestandteil der DNA. Wo findet die Anknüpfung des
Phosphats und der Nukleobase statt?
Zeichnen Sie Adenosin-5`-Triphosphat. Kennzeichnen Sie Nukleobase, Nukleosid,
Nukleotid. Markieren Sie Ester, Säurenanhydrid und glykosidische Bindungen.
In welcher Richtung wird ein Nukleinsäuren Strang stets angegeben?
Von 5’ nach 3’ (vom 5’-C zum 3’-C des Zuckerbestandteils im Rückgrat des DNA-Strangs)
Was besagt die Chargaff-Regel?
Die Chargaff-Regel trifft Aussagen über das Basevorkommen in doppelsträngiger DNA: demnach besitzt jeder Organismus mit ds-DNA genau so viel Adenin wie Thymin sowie genau so viel Guanin wie Cytosin, da diese Basen jeweils miteinander über Wasserstoffbrücken in Wechselwirkung treten. Beim Menschen liegt zudem AT und GC ca. im Verhältnis 1,5:1 vor.
Man hat ermittelt, dass 20 % der Basen doppelsträngiger Seeigel-DNA als Cytosin
vorliegen. In welchen Prozentsätzen liegen die anderen Basen vor?
G: 20%
A: 30%
T: 30%
Wodurch wird die Stabilität und Spezifität einer Basenpaarung erreicht?
Stabilität:
hydrophobe Wechselwirkungen der aromatischen Ringe der Basen - Wechselwirkung über 𝜋-Elektronensysteme, sorgt für gleichmäßige Stapelung der Ringe (sogenanntes 𝜋-Stacking)
Spezifität:
Wasserstoffbrücken zwischen den komplementären Einzelsträngen: Basepaarunge zwischen A und T bzw G und C, die jeweils zwei bzw. drei H-Brücken ausbilden können
Wer hat das Modell der DNA-Doppelhelix aufgestellt? Beschreiben Sie kurz dieses
Modell.
Watson und Crick auf Basis von Arbeiten Rosalind Franklins
DNA doppelsträngig und helikal, Durchmesser 20 Angström, eine Windung 34 A, Abstand zwischen zwei Basen 3,4 A
Stränge komplementär und antiparallel, große und kleine Furche
Im Inneren: hydrophobe und miteinander wechselwirkende Basepaare
Außen: negativ geladenes Zuckerphosphat-Rückgrat
Wie viele Basen gibt es pro DNA Doppelhelix Windung?
10
Welche Moleküle binden typischerweise in die kleine und große Furche?
Kleine Furche: Proteine (z.B. Enzyme, die die Genablesung katalysieren)
Große Furche: kleinere Moleküle (z.B. Antitumorwirkstoffe)
Zeichnen Sie eine DNA mit der Sequenz ATG. Kennzeichnen Sie die
Strangrichtung und alle Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Nukleobasen
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