Biochemie - Mündliche Prüfung
Vorbereitung auf die mündliche Biochemie-Prüfung im 3. Semester Medizin UZH
Vorbereitung auf die mündliche Biochemie-Prüfung im 3. Semester Medizin UZH
Wie kann man kontaminierte Platten erkennen?
· Zellkulturen mit unterschiedlichem Aussehen deuten auf Kontamination hin
Was bedeutet
· bakteriostatisch?
· bakteriotoxisch?
· bakteriozid?
· bakteriostatisch: Bakterien sind geschädigt / teilen sich nicht mehr / sind im Wachstum gehemmt
· bakteriotoxisch: Bakterien sterben ab
· bakteriozid: Synonym von bakteriotoxisch
Was bedeutet
· Sterilisation?
· Desinfektion?
· Pasteurisation?
· Sterilisation: Abtöten aller Mikroorganismen
· Desinfektion: deutliche Reduktion der Mikroorganismen
· Pasteurisation: Teilentkeimung ( Abtöten vegetativer Mikroorganismen )
Wie wirken
· Penicillin?
· Ampicillin?
· Kanamycin?
· Penicillin: bakterizid / destabilisiert bei Zellteilung die Zellwand
· Ampicillin: bakterizid / destabilisiert nach Zellteilung die Zellwand ( hemmt Ausbildung der Mureinschicht )
· Kanamycin: bakteriostatisch / lagert sich an die 30S-Untereinheit der Ribosomen
Was bedeutet Multiresistenz?
· Unempfindlichkeit gegen Antibiotika verschiedener Klassen
· Beispiel: MRSA-Stamm ( methicillin resistant staphyloccus aureus )
Sind Proteine von Bakterien identisch mit menschlichen Proteinen?
· nein, weil es keine posttranslationelle Modifikationen gibt
Wie sieht N-Benzoyl-L-Tyrosinethylester aus?
Wie spaltet Chymotrypsin N-Benzoyl-Tyrosinethylester?
· Chymotrypsin spaltet c-terminal von grossen hydrophoben Aminosäuren ( Trp / Tyr / Phe / Met )
· es bildet sich eine Carbonsäure und Ethanol (rot)
· die Spaltung von Estern ist nicht pH-netural ( im Gegensatz zur Spaltung von Peptidbindungen )
· weil aber das Proton die Aminogruppe protonieren würde, wurde eine Schutzgruppe (blau) angehängt
· dadurch kann man eine pH-Änderung nachweisen ( weil die Lösung nur schwach gepuffert ist )
Was spaltet Pepsin?
· nach Phe und Leu
· zwischen unpolaren Aminosäuren
Was spaltet Trypsin?
· nach Aminosäuren mit langen, positiven Seitenketten ( Arg / Lys )
Wie wird Chymotrypsin aktiviert?
· Spaltung zwischen Arg (15) und Ile (16) → π-Chymotrypsin
· Abspaltung von 2 Dipeptiden → α-Chymotrypsin ( 3 Ketten über Disulfidbrücken verbunden )
Warum kann Chymotrypsin auch Ester-Bindungen spalten?
· Ester-Bindungen haben auch ein nukleophiles C-Atom
Welche anderen Proteasen gibt es im Körper?
· Matrixetalloproteasen ( + Zn2+ )
· Cysteinproteasen ( Caspasen mit Cys-His-Diade )
· Asparatproteasen
· Threoninproteasen ( im Proteasom )
· Serinproteasen in der Blutgerinnung:
· II Thrombin
· VII Konvertin
· IX Hämophiliefaktor B
· X Stuart-Prower-Faktor
· XI Hämophiliefaktor C
· XII Hagemann-Faktor
Warum denaturiert Pepsin nicht bei pH 2?
· es hat einen tiefen pI
· es hat saure Aminosäuren im aktiven Zentrum
Was ist das Gegenteil von Hydrolyse?
· Kondensation
Was gibt es für saure Peptidasen?
· Pepsin
· Renin
· heissen saure Peptidasen, weil sie saure AS ( Asp-Asp ) im aktiven Zentrum haben
Was ist ein Nukleotid?
· Phosphat + Zucker + Base
Was ist ein Nukleosid?
· Zucker + Base
Warum wurde hitzekoaguliertes Eieralbumin verwendet?
· man wollte den Überstand untersuchen
· wären die Proteine durch HCl denaturiert worden, wären sie nicht aggregiert, sondern noch in Lösung
· die Proteine müssen allerdings denaturiert sein, weil die hydrophoben AS im Innern liegen
Warum wurde E. coli verwendet?
· billig
· tiefe Generationszeit
· E. coli weil es im Colon vorkommt
Was heisst NADH und wo kommt es vor?
· Nicotinamidadenindinukleotid
· Glykolyse / Citratzyklus
· β-Oxidation
Warum hat NADH zwei Absorptionsmaxima?
· Adenin bei 260nm ( bei NAD+ absorbiert zusätzlich der nun mesomere Nicotinamid-Ring )
· Chinon bei 340nm ( nur bei NADH, weil dort der Nicotinamid-Ring reduziert ist → Chinon )
Wie funktioniert Absorption?
· Valenzelektronen werden durch die Lichtenergie angeregt und auf ein höheres Energieniveau gebracht
Welche Aminosäuren absorbieren im UV-Bereich?
· alle aromatischen Aminosäuren ( Tryptophan / Tyrosin / Phenylalanin ) = 15% der Aminosäuren
· Absorptionsmaximum bei 280nm
Welche aromatische Aminosäure absorbiert am stärksten?
· Tryptophan ( wegen Indolring )
· weitere Aminosäuren mit abnehmender Absorptionsstärke:
· Tyrosin ( wegen Phenolring )
· Phenylalanin ( wegen Benzolring )
· Cystin ( Disulfid-Gruppe )
Gibt es farbige Proteine?
· ja, wenn sie z.B. eine prosthetische Gruppe ( z.B. Häm ) gebunden haben
Warum wird DNA nicht in mol/l sondern in µg/ml angegeben?
· DNA besteht meistens aus verschiedenen Molekülen → man könnte die molaren Massen nur abschätzen
· durchschnittliches Gewicht eines Nukleotids: 330 g / mol
Wie ensteht eine Peptidbindung?
1. Aminogruppe ( nucleophil ) greift Carboxygruppe an
2. Wasserabspaltung
Was ist BSA / HSA und welche Funktion hat es?
· bovin serum albumin ( Rinderserumalbumin ) / human serum albumin
· Transportprotein im Plasma für Fettsäuren / Bilirubin / Ca2+ / Mg2+ / Progesteron / Medikamente
· bewirkt ¾ des kolloidosmotischen Druckes → Ödeme bei Hypoalbuminämie
In welcher Konzentration liegt IgG im Blutplasma vor?
· 12 g/l
· 77 µmol/l
Wie funktioniert die Biuret-Methode?
· zwei Peptidbindungen komplexieren ein Cu2+-Ion → Komplex absorbiert bei 546nm
· Absorbtion ~ Peptidbindungen ~ Proteinkonzentration
Wieso werden die Werte bei einem Absorptionsspektrum bei den Maxima / Minima abgelesen?
· der Fehler, der durch Messungenauigkeit des Spektrometers entsteht, kann minimiert werden
Wie kann man überprüfen, ob eine Lösung rein ist?
· Vergleich mit einer Referenzlösung → bei einer reinen Lösung ist das Spektrum nach oben bzw. unten verschoben
Kann man sagen, womit eine Lösung verunreinigt ist?
· nein, man müsste das Spektrum mit unendlich vielen anderen Spektren vergleichen
Was ist ein isosbestischer Punkt?
· Wellenlänge, bei der sich die Absorption im Verlauf der Reaktion nicht ändert
Was ist die Definition von
· Enzymaktivität?
· spezifische Enzymaktivität?
· molekulare Enzymaktivität?
· Enzymaktivität: Reaktionsgeschwindigkeit / wieviel Substrat reagiert pro Minute ( U = µmol S / min )
· spezifische EA: auf Proteinmenge normierte Geschwindigkeit ( U/mg = µmol S / min · mg )
· molekulare EA: auf Enzymkonzentration normierte Geschwindigkeit / Wechselzahl ( µmol S / µmol E · min )
Wie sieht Kreatin aus?
Wo kommt die Kreatinkinase vor?
· im Cytosol energieverbrauchender Zellen
· ADP + Kreatinphosphat ⇋ ATP + Kreatin
Wozu dient die Konzentrationsbestimmung der Kreatinkinase?
· bei Muskelschäden / Herzinfarkt ist die Konzentration im Blut deutlich erhöht
Wo kommt die katalytische Triade vor und wie ist sie aufgebaut?
· in Serinproteasen ( Endopeptidasen )
· Serin - Histidin - Asparaginsäure
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Cartes-fiches
Was heisst NADH und wo kommt es vor?
· Nicotinamidadenindinukleotid
· Glykolyse / Citratzyklus
· β-Oxidation
Warum hat NADH zwei Absorptionsmaxima?
· Adenin bei 260nm ( bei NAD+ absorbiert zusätzlich der nun mesomere Nicotinamid-Ring )
· Chinon bei 340nm ( nur bei NADH, weil dort der Nicotinamid-Ring reduziert ist → Chinon )
Wie funktioniert Absorption?
· Valenzelektronen werden durch die Lichtenergie angeregt und auf ein höheres Energieniveau gebracht
Welche Aminosäuren absorbieren im UV-Bereich?
· alle aromatischen Aminosäuren ( Tryptophan / Tyrosin / Phenylalanin ) = 15% der Aminosäuren
· Absorptionsmaximum bei 280nm
Welche aromatische Aminosäure absorbiert am stärksten?
· Tryptophan ( wegen Indolring )
· weitere Aminosäuren mit abnehmender Absorptionsstärke:
· Tyrosin ( wegen Phenolring )
· Phenylalanin ( wegen Benzolring )
· Cystin ( Disulfid-Gruppe )
Gibt es farbige Proteine?
· ja, wenn sie z.B. eine prosthetische Gruppe ( z.B. Häm ) gebunden haben
Warum wird DNA nicht in mol/l sondern in µg/ml angegeben?
· DNA besteht meistens aus verschiedenen Molekülen → man könnte die molaren Massen nur abschätzen
· durchschnittliches Gewicht eines Nukleotids: 330 g / mol
Wie ensteht eine Peptidbindung?
1. Aminogruppe ( nucleophil ) greift Carboxygruppe an
2. Wasserabspaltung
Was ist BSA / HSA und welche Funktion hat es?
· bovin serum albumin ( Rinderserumalbumin ) / human serum albumin
· Transportprotein im Plasma für Fettsäuren / Bilirubin / Ca2+ / Mg2+ / Progesteron / Medikamente
· bewirkt ¾ des kolloidosmotischen Druckes → Ödeme bei Hypoalbuminämie
In welcher Konzentration liegt IgG im Blutplasma vor?
· 12 g/l
· 77 µmol/l
Wie funktioniert die Biuret-Methode?
· zwei Peptidbindungen komplexieren ein Cu2+-Ion → Komplex absorbiert bei 546nm
· Absorbtion ~ Peptidbindungen ~ Proteinkonzentration
Wieso werden die Werte bei einem Absorptionsspektrum bei den Maxima / Minima abgelesen?
· der Fehler, der durch Messungenauigkeit des Spektrometers entsteht, kann minimiert werden
Wie kann man überprüfen, ob eine Lösung rein ist?
· Vergleich mit einer Referenzlösung → bei einer reinen Lösung ist das Spektrum nach oben bzw. unten verschoben
Kann man sagen, womit eine Lösung verunreinigt ist?
· nein, man müsste das Spektrum mit unendlich vielen anderen Spektren vergleichen
Was ist ein isosbestischer Punkt?
· Wellenlänge, bei der sich die Absorption im Verlauf der Reaktion nicht ändert
Was ist die Definition von
· Enzymaktivität?
· spezifische Enzymaktivität?
· molekulare Enzymaktivität?
· Enzymaktivität: Reaktionsgeschwindigkeit / wieviel Substrat reagiert pro Minute ( U = µmol S / min )
· spezifische EA: auf Proteinmenge normierte Geschwindigkeit ( U/mg = µmol S / min · mg )
· molekulare EA: auf Enzymkonzentration normierte Geschwindigkeit / Wechselzahl ( µmol S / µmol E · min )
Wie sieht Kreatin aus?
Wo kommt die Kreatinkinase vor?
· im Cytosol energieverbrauchender Zellen
· ADP + Kreatinphosphat ⇋ ATP + Kreatin
Wozu dient die Konzentrationsbestimmung der Kreatinkinase?
· bei Muskelschäden / Herzinfarkt ist die Konzentration im Blut deutlich erhöht
Wo kommt die katalytische Triade vor und wie ist sie aufgebaut?
· in Serinproteasen ( Endopeptidasen )
· Serin - Histidin - Asparaginsäure
Was ist der Unterschied zwischen einer Peptidbindung und einer Esterbindung?
· Esterbindung: -COO-R
· Peptidbindung: -CONH-R
Was bedeutet Km und wovon ist es abhängig?
· Michaelis-Menton-Konstante
· Substratkonzentration bei der die Reaktion mit ½ vmax abläuft
· je kleiner Km desto affiner ist das Enzym ( Enzyme mit mehreren Substraten haben auch mehrere Km )
· Km ist abhängig von pH / Temperatur / Inhibitoren
Was bedeutet die Gleichgewichtskonstante K?
· Verhältnis von Produkt zu Edukt im Gleichgewicht einer Reaktion
Wie verändert sich K wenn die Temperatur erhöht wird?
· endotherme Reaktionen: K wird grösser
· exotherme Reaktionen: K wird kleiner
Wie lautet die Michaelis-Menton-Gleichung?
· \(\mathrm{ v = {v_{max} · \space [S] \over K_m + \space[S]} }\)
· für [S] → 0: \(\mathrm{ v = {v_{max} \over K_m} · [S] }\) → v ~ [S]
· für [S] → ∞: \(\mathrm{ v = v_{max} }\)
Was absorbiert bei ATP / ADP ?
· Adenosin bei 260nm
Was ist Pyruvat und wo kommt es vor?
· Anion der Brenztraubensäure ( einfachste Ketocarbonsäure )
· wird in der Glykolyse gebildet und danach zu Acetyl-CoA decarboxyliert ( Pyruvatdehydrogenase )
Was geschieht bei Mikroorganismen unter anaeroben Bedingungen?
· Glucose → Glykolyse → Pyruvat → Pyruvatdecarboxylase → Acetaldehyd → ADH → Ethanol
Was geschieht beim Menschen unter anaeroben Bedingungen?
· Glucose → Glykolyse → Pyruvat → Lactatdehydrogenase → Laktat
Wie wird Alkohol im Menschen abgebaut?
· Ethanol → ADH → Acetaldehyd (hepatotoxisch) → ADH → Acetat → Acetyl-CoA-Synthethase → Acetyl-CoA
Wo wird NADP gebraucht?
· Fettsäuresynthese
· Abbau von mehrfach ungesättigten Fettsäuren
· Regeneration von Glutathion
Wie sieht p-Nitrophenylphosphatester / p-Nitrophenol / p-Nitrophenolat-Anion aus?
· NaOH deprotoniert p-Nitrophenol
Welche Reaktion katalysiert die alkalische Phosphatase und wo kommt sie vor?
· Spaltung von Phosphorsäuremonoestern / Hydrolyse von Phosphatestern → Phosphat + Alkohol
· H2O macht einen nukleophilen Angriff am Phosphor-Atom der Phosphatgruppe
· kommt in der Rinderschleimhaut und im Menschen vor
· benötigt meistens Zink und Magnesium als Cofaktoren
Welche Aminosäuren können phosphoryliert sein?
· Aminosäuren mit einer Hydroxy-Gruppe in der Seitenkette
· Tyrosin ( <1% )
· Threonin ( 10% )
· Serin ( 90% )
Was gibt es für posttranslationelle Modifikationen?
· Glykosylierung
· Sulfatisierung
· Methylierung
Welches sind die biologischen Makromoleküle?
· Zucker
· Proteine
· Nukleinsäuren
· Lipide ( können mit Proteinen verknüpft sein )
Wovon ist die Enzymaktivität abhängig?
· Km ( → Affinität / pH / Temperatur / Inhibitoren )
· Substratkonzentration
Woraus bestehen Enzyme?
· Protein oder RNA ( → Ribozyme )
Was ist eine Restriktionsanalyse?
· Spaltung von DNA mit Restriktionsenzymen
· erlaubt Charakterisierung der DNA
Was sind Restriktionsenzyme?
· Enzyme, die nicht-methylierte DNA (Fremd-DNA) schneiden ( erkennen Palindromsequenzen )
· kommen in Bakterien vor ( dienen der Phagenabwehr )
