Biochemie
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Säure und Basenreaktion?
Säure-Base-Reaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Wasserstoff-Kationen H+ zwischen Molekülen oder Molekül-Ionen ausgetauscht werden.
Säre: Protonenspender
Base: Protonenempfänger
Unterschied Chemie und Physik
Chemische Reaktion
Bei einer chemischen Reaktion entsteht ein neuer Stoff mit anderen Eigenschaften (z.B. Farbe). Dabei entsteht aus einem oder mehreren „Edukten“ (auch „Reaktant“ bzw. „Reaktanten“ genannt), ein oder mehrere „Produkte“.
Bsp.: Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser.
Physikalischer Vorgang
Im Gegensatz zur chemischen Reaktion, bleiben die Eigenschaften eines Stoffes bei einem physikalischen Vorgang erhalten. Lediglich eine Zustandsänderung tritt ein, z.B. die äußere Form eines Stoffes oder sein Aggregatzustand.
Bsp.: Verformen eines Metalls
Welche Hauptgruppen der Elemente gibt es?
(7)
Definition Elektronenkonfiguration
Die Elektronenkonfiguration gibt die Verteilung der Elektronen in der Elektronenhülle eines Atoms auf verschiedene Energiezustände bzw. Aufenthaltsräume (Orbitale) an.
Was ist eine Kovalente Bindung?
Eine chemische Bindung zwischen zwei Atomen, bei der sich die beiden Atome zwei Bindungselektronen teilen.
Was ist eine Ionenbindung?
Wie kommt es zu Stande?
Eine Ionenbindung zwischen zwei Atomen kommt zustande, wenn ein Atom A nur wenige Elektronen abgeben muss, um den nächsten Edelgaszustand zu erreichen, und wenn ein anderes Atom B nur wenige Elektronen aufnehmen muss, um dasselbe zu erreichen.
In diesem Falle wirkt A als Elektronen-Donator und gibt seine Elektronen an B ab, das als Elektronen-Akzeptor wirkt. Dabei entstehen positive A-Kationen und negative B-Anionen, die sich gegenseitig anziehen.
Benzol
-was ist es?
-Zeichen können
-Summenformel
Benzol ist der einfachste aromatische Kohlenwasserstoff mit der Summenformel C6H6
MERKE:
Alles Substanzen, die sich von Benzol ableiten lassen, werden als aromatische Kohlenwasserstoffe bezeichnet.
Was sind Anorganische Ionen?
Welche gibts? (5)
Welche Funktionen haben sie?
Von wesentlicher Bedeutung sind auch die Elemente, welche im Blut in ionisierter Form vorkommen.
Natrium Na+
-Wasserhaushalt
Kalium K+
-Muskeln, Nerven
Calcium Ca2+
-Knochen, Kontraktion
Magnesium Mg2+
-Kontraktion
Chlorid Cl-
-Wasserhaushalt
Was sind Spurenelemente?
+ 5 Beispile (Quelle und Bedeutung)
Definition:
Unter Spurenelementen versteht man anorganische Nährstoffe, die vom Menschen nur in sehr geringen Mengen (Spuren) benötigt werden. Sie gehören zu den Mineralstoffen.
Chrom:
-Fleisch, Volkornprodukte, Bier
-Glucosestoffwechsel / Umstritten
Eisen:
-rotes Fleisch, Sauerkraut
-Bestandteil von Enzymen, Hämoglobin
Iod:
-Meeresfische, Krustentiere
-Schilddrüsenhormone
Zink:
-Tierische Lebensmittel
-Zinkabhöngige Enzyme
Kupfer:
-Nüsse, Kakao
-Bestandteil zahlreicher Enzyme
Was ist ATP?
Wie ist die Strukturformel?
Adenosintriphosphat
-universeller Energieträger
-wird schrittweise beim Stoffwechsel frei
-grösster Teil entsteht in den Mitochondrien
Wie kann durch ATP Energie gewonnen werden?
-bei einer lösung der Phosphatresten wird Energie frei
-ADP entsteht
-ADP kann durch Energie und einem Phosphat wieder zu ATP umgewandelt werden
-in der Zelle läuft dieser Zyklus vielemale pro Sekunde ab
-hat es viel ATP, braucht die Zelle nicht noch mehr ATP zu bilden -> der Vorgang wird gebremst
https://www.youtube.com/watch?v=5U94a15xirw
Was sind chirale Kohlenstoffe?
Wie unterscheiden sich die unterschieldiche Chiralen Formen?
In den Molekülen eines Großteils der Naturstoffe liegen chirale Kohlenstoffatome, also solche mit vier verschiedenen Substituenten, vor. Man bezeichnet diese Kohlenstoffatome auch als Chrialitätszentren und markiert sie im Molekül mit einem Stern.
Chirale Stoffe bilden keine deckungsgleichen Spiegelbilder.
Die unterschiedlichen chiralen Formen unterscheiden sich in:
-Die Art, wie sie Licht reflektieren
-Wie sie zusammen mit anderen chiralen Substanzen interagieren
Was ist die Oxidationszahl?
Welche regeln gibt es?
Definition
Die Oxidationszahlen (OxZ) stellen Ladungen oder fiktive Ladungen dar; diese werden den Atomen einer Verbindung nach bestimmten Regeln zugewiesen.
Regeln
- ein einzelnes Atom oder ein Element hat die Oxidationszahl: 0
- bei einem einatomigen Ion entspricht die OxZ seiner Ladung
- die Summer der OxZ aller Atome eines Moleküls (vielatomiges Ion) ist Null
- Fluor hat in allen Verbindungen die OxZ -I
- Sauerstoff hat in allen Verbindungen die OxZ –II, Ausnahme bei O-O-Verbindungen, dann –I, wie bei Wasserstoffperoxid
- Wasserstoff hat in allen Nichtmetall-Verbindungen die Oxidationszahl + I,
https://www.youtube.com/watch?v=RnpNrWJ4GOc
Was ist die Fischer-Projektion und für was?
Ein Chemiker namesn Fischer entwickelte eine Methode um in einer Zeichnung zu illustrieren, um welches Stereoisomer es sicheinem Stoff handel.
Frage nach Loder D form eines Stoffes (oft Zucker)
Wie geht man bei der Fischerprojektion vor?
1)
Längste Kohlenstoffkette Finden
2)
Oxidationszahl von C der beiden Enden bestimmen -> das höher oxidierte steht dann oben
3)
Chiralitätszentren betrachten
4)
L/D Bestimmen -> wo ist die ''wichtigste Molekülgruppe?''
(3.PPP)
Wie ist eine Aminosäure aufgebaut?
Strukturformel von Glucose zeichnen können.
C6H12O6
Wie lautet die Photosynthesegleichung?
Welche Stoffe sind beteiigt?
Welches sind die wichtigsten Atome von Verbindungen? (6)
-Kohlenstoff C
-Wasserstoff H
-Sauerstoff O
-Stickstoff. N
-Phosphor. P
-Schwefel S
Was sind Funktionelle Gruppen?
Welche sind die wichtigsten? (6)
Sie kennzeichnen die Funktion von biochemischen Verbindungen.
Gruppen von Atomen, die funktionell eine Einheit bilden
-Hydroxyl-Gruppe
-Carbonyl-Gruppe
-Carboxy-Gruppe
-Amino-Gruppe
-Suflhydryl-Gruppe
-Phosphat-Gruppe
Hydroxy-Gruppe
Allgeimes und Vorkommen
R-OH
Die Hydroxy-Gruppe ist hydrophil, während reine Kohlenstoffwasserstoff-Ketten hydrophob sind.
Merke:
Je länger die Kette, desto weniger wasserlöslich.
Welches ist ein biochemischer bedeutsamer dreiwertiger Alkohol?
Zeichnen können
Glycerin (Eigentlich Glycerol)
C3H8O3
Carbonyl-Gruppe
Wo kommt es vor? (2)
Was ist das besondere?
CO
Findet man bei Aldehyden und ketonen.
Wenn es als einen Rest ein H hat, ist es ein Aldehyd
Wenn es 2 Reste hat ist es ein Keton
Carboxy-Gruppe
Vorkommen?
Was ist das Besondere?
Kennzeichnet die Organischen Säuren da die Hydroxy-Gruppe ein H+ abgeben kann.
Amino-Gruppe
Wo kommen sie vor?
Kommen zusammen mit einer Carboxy-Gruppe bei den Aminosären vor.
Sulfhdryl-Gruppe
Welche ''Brücke'' kann durch Oxidation von zwei Sulfhdryl-Gruppen gebildet werden?
SH
Fähigkeit zur Bildung von Disulfidbrücken (S-S)
Phosphat-Gruppe
Vorkommen?(2 wichtige)
-In Kombination mit einem Zucker bildet es das Gerüst der Nucleotide.
-ATP
PO43-
Anabolismus und Katabolismus anhand von einem Beispiel .
Anabolismus: Aufbau -> Synthese
Katabolismus: Abbau zur Energiegewinnung
Im Verdauungstrakt werden die Kohlenhydrate zerlegtund werden für die Energigewinnung ind den GlycolyseZyklus eingeschleusst.
Oder:
Der körper baut sich aus daraus wieder eigene Substanzen in Form von Proteinen, Kohlenhydraten ...
Wie wird der Metabolismus gesteuert?
Von was ist er abhängig?
durch das vegetative Nervensystem
Komplexes Wechselspiel welches Hormone, Rezeptoren .. benötigt:
Bei Aktivität dominiert der Sympathikus-> sorgt für genügend Energieträger um Leistung zu erbringen
Bei Ruhe Dominiert der Parasympathikus-> forciert die anabole Stoffwechsellage
MERKE:
-ist also abhängig von Äusseren und Inneren Faktoren
Welche Enzymklassen gibt es? (3)
Welche ''Werkzeuge'' stellen sie dar?
Hydrolasen - Schere
Ligasen - Schraubzwinge
Transferasen - Schaufel
Wiso ist der Harnstoffzyklus so enorm wichtig?
Beim Abbau von Proteinen, DNA und RNA ensteht aus den Aminogruppen dieser Verbindungen das für die Zelle sehr giftige Ammoniak NH3.
Dieses muss schnellstmöglichts aus dem Körper entfernt werden, dies geschieht über Harnsäre oder Harnstoff
Der Harnstoffzyklus besteht aus 4 zyklischen reaktionen, in deren Verlauf aus Ammoniak, Aspartat und Kohlenstoffdioxid der ungiftige Harsntoff ensteht
Harnstoffzyklus: (Wissen für die Prüfung)
-wie Viele Schritte?
-wo finden diese Schritte statt?
-wie viele Enzyme benötigt?
-wie viele ATP werden pro Zyklus verbraucht?
-> 4 Schritte
-> 1. Schritt im Mitochondrium. 2. / 3. / 4. im Zytoplasma der Leberzelle
-> 5 Enzyme
-> 3 ATP werden verbraucht
Was wäre die Folge von einer Störung des Harnstoffzykluses?
-welche zwei Ursachen?
Stellt eine Lebensbedroliche Situation dar:
-Ammonika kann nicht mehr abgebaut werden
-Gehirnödeme
-neurologische Symptome
1. Enzymmangel/Defekt
2. Leberinsuffiziens
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Säure und Basenreaktion?
Säure-Base-Reaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Wasserstoff-Kationen H+ zwischen Molekülen oder Molekül-Ionen ausgetauscht werden.
Säre: Protonenspender
Base: Protonenempfänger
Unterschied Chemie und Physik
Chemische Reaktion
Bei einer chemischen Reaktion entsteht ein neuer Stoff mit anderen Eigenschaften (z.B. Farbe). Dabei entsteht aus einem oder mehreren „Edukten“ (auch „Reaktant“ bzw. „Reaktanten“ genannt), ein oder mehrere „Produkte“.
Bsp.: Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser.
Physikalischer Vorgang
Im Gegensatz zur chemischen Reaktion, bleiben die Eigenschaften eines Stoffes bei einem physikalischen Vorgang erhalten. Lediglich eine Zustandsänderung tritt ein, z.B. die äußere Form eines Stoffes oder sein Aggregatzustand.
Bsp.: Verformen eines Metalls
Welche Hauptgruppen der Elemente gibt es?
(7)
Definition Elektronenkonfiguration
Die Elektronenkonfiguration gibt die Verteilung der Elektronen in der Elektronenhülle eines Atoms auf verschiedene Energiezustände bzw. Aufenthaltsräume (Orbitale) an.
Was ist eine Kovalente Bindung?
Eine chemische Bindung zwischen zwei Atomen, bei der sich die beiden Atome zwei Bindungselektronen teilen.
Was ist eine Ionenbindung?
Wie kommt es zu Stande?
Eine Ionenbindung zwischen zwei Atomen kommt zustande, wenn ein Atom A nur wenige Elektronen abgeben muss, um den nächsten Edelgaszustand zu erreichen, und wenn ein anderes Atom B nur wenige Elektronen aufnehmen muss, um dasselbe zu erreichen.
In diesem Falle wirkt A als Elektronen-Donator und gibt seine Elektronen an B ab, das als Elektronen-Akzeptor wirkt. Dabei entstehen positive A-Kationen und negative B-Anionen, die sich gegenseitig anziehen.
Benzol
-was ist es?
-Zeichen können
-Summenformel
Benzol ist der einfachste aromatische Kohlenwasserstoff mit der Summenformel C6H6
MERKE:
Alles Substanzen, die sich von Benzol ableiten lassen, werden als aromatische Kohlenwasserstoffe bezeichnet.
Was sind Anorganische Ionen?
Welche gibts? (5)
Welche Funktionen haben sie?
Von wesentlicher Bedeutung sind auch die Elemente, welche im Blut in ionisierter Form vorkommen.
Natrium Na+
-Wasserhaushalt
Kalium K+
-Muskeln, Nerven
Calcium Ca2+
-Knochen, Kontraktion
Magnesium Mg2+
-Kontraktion
Chlorid Cl-
-Wasserhaushalt
Was sind Spurenelemente?
+ 5 Beispile (Quelle und Bedeutung)
Definition:
Unter Spurenelementen versteht man anorganische Nährstoffe, die vom Menschen nur in sehr geringen Mengen (Spuren) benötigt werden. Sie gehören zu den Mineralstoffen.
Chrom:
-Fleisch, Volkornprodukte, Bier
-Glucosestoffwechsel / Umstritten
Eisen:
-rotes Fleisch, Sauerkraut
-Bestandteil von Enzymen, Hämoglobin
Iod:
-Meeresfische, Krustentiere
-Schilddrüsenhormone
Zink:
-Tierische Lebensmittel
-Zinkabhöngige Enzyme
Kupfer:
-Nüsse, Kakao
-Bestandteil zahlreicher Enzyme
Was ist ATP?
Wie ist die Strukturformel?
Adenosintriphosphat
-universeller Energieträger
-wird schrittweise beim Stoffwechsel frei
-grösster Teil entsteht in den Mitochondrien
Wie kann durch ATP Energie gewonnen werden?
-bei einer lösung der Phosphatresten wird Energie frei
-ADP entsteht
-ADP kann durch Energie und einem Phosphat wieder zu ATP umgewandelt werden
-in der Zelle läuft dieser Zyklus vielemale pro Sekunde ab
-hat es viel ATP, braucht die Zelle nicht noch mehr ATP zu bilden -> der Vorgang wird gebremst
https://www.youtube.com/watch?v=5U94a15xirw
Was sind chirale Kohlenstoffe?
Wie unterscheiden sich die unterschieldiche Chiralen Formen?
In den Molekülen eines Großteils der Naturstoffe liegen chirale Kohlenstoffatome, also solche mit vier verschiedenen Substituenten, vor. Man bezeichnet diese Kohlenstoffatome auch als Chrialitätszentren und markiert sie im Molekül mit einem Stern.
Chirale Stoffe bilden keine deckungsgleichen Spiegelbilder.
Die unterschiedlichen chiralen Formen unterscheiden sich in:
-Die Art, wie sie Licht reflektieren
-Wie sie zusammen mit anderen chiralen Substanzen interagieren
Was ist die Oxidationszahl?
Welche regeln gibt es?
Definition
Die Oxidationszahlen (OxZ) stellen Ladungen oder fiktive Ladungen dar; diese werden den Atomen einer Verbindung nach bestimmten Regeln zugewiesen.
Regeln
- ein einzelnes Atom oder ein Element hat die Oxidationszahl: 0
- bei einem einatomigen Ion entspricht die OxZ seiner Ladung
- die Summer der OxZ aller Atome eines Moleküls (vielatomiges Ion) ist Null
- Fluor hat in allen Verbindungen die OxZ -I
- Sauerstoff hat in allen Verbindungen die OxZ –II, Ausnahme bei O-O-Verbindungen, dann –I, wie bei Wasserstoffperoxid
- Wasserstoff hat in allen Nichtmetall-Verbindungen die Oxidationszahl + I,
https://www.youtube.com/watch?v=RnpNrWJ4GOc
Was ist die Fischer-Projektion und für was?
Ein Chemiker namesn Fischer entwickelte eine Methode um in einer Zeichnung zu illustrieren, um welches Stereoisomer es sicheinem Stoff handel.
Frage nach Loder D form eines Stoffes (oft Zucker)
Wie geht man bei der Fischerprojektion vor?
1)
Längste Kohlenstoffkette Finden
2)
Oxidationszahl von C der beiden Enden bestimmen -> das höher oxidierte steht dann oben
3)
Chiralitätszentren betrachten
4)
L/D Bestimmen -> wo ist die ''wichtigste Molekülgruppe?''
(3.PPP)
Wie ist eine Aminosäure aufgebaut?
Strukturformel von Glucose zeichnen können.
C6H12O6
Wie lautet die Photosynthesegleichung?
Welche Stoffe sind beteiigt?
Welches sind die wichtigsten Atome von Verbindungen? (6)
-Kohlenstoff C
-Wasserstoff H
-Sauerstoff O
-Stickstoff. N
-Phosphor. P
-Schwefel S
Was sind Funktionelle Gruppen?
Welche sind die wichtigsten? (6)
Sie kennzeichnen die Funktion von biochemischen Verbindungen.
Gruppen von Atomen, die funktionell eine Einheit bilden
-Hydroxyl-Gruppe
-Carbonyl-Gruppe
-Carboxy-Gruppe
-Amino-Gruppe
-Suflhydryl-Gruppe
-Phosphat-Gruppe
Hydroxy-Gruppe
Allgeimes und Vorkommen
R-OH
Die Hydroxy-Gruppe ist hydrophil, während reine Kohlenstoffwasserstoff-Ketten hydrophob sind.
Merke:
Je länger die Kette, desto weniger wasserlöslich.
Welches ist ein biochemischer bedeutsamer dreiwertiger Alkohol?
Zeichnen können
Glycerin (Eigentlich Glycerol)
C3H8O3
Carbonyl-Gruppe
Wo kommt es vor? (2)
Was ist das besondere?
CO
Findet man bei Aldehyden und ketonen.
Wenn es als einen Rest ein H hat, ist es ein Aldehyd
Wenn es 2 Reste hat ist es ein Keton
Carboxy-Gruppe
Vorkommen?
Was ist das Besondere?
Kennzeichnet die Organischen Säuren da die Hydroxy-Gruppe ein H+ abgeben kann.
Amino-Gruppe
Wo kommen sie vor?
Kommen zusammen mit einer Carboxy-Gruppe bei den Aminosären vor.
Sulfhdryl-Gruppe
Welche ''Brücke'' kann durch Oxidation von zwei Sulfhdryl-Gruppen gebildet werden?
SH
Fähigkeit zur Bildung von Disulfidbrücken (S-S)
Phosphat-Gruppe
Vorkommen?(2 wichtige)
-In Kombination mit einem Zucker bildet es das Gerüst der Nucleotide.
-ATP
PO43-
Anabolismus und Katabolismus anhand von einem Beispiel .
Anabolismus: Aufbau -> Synthese
Katabolismus: Abbau zur Energiegewinnung
Im Verdauungstrakt werden die Kohlenhydrate zerlegtund werden für die Energigewinnung ind den GlycolyseZyklus eingeschleusst.
Oder:
Der körper baut sich aus daraus wieder eigene Substanzen in Form von Proteinen, Kohlenhydraten ...
Wie wird der Metabolismus gesteuert?
Von was ist er abhängig?
durch das vegetative Nervensystem
Komplexes Wechselspiel welches Hormone, Rezeptoren .. benötigt:
Bei Aktivität dominiert der Sympathikus-> sorgt für genügend Energieträger um Leistung zu erbringen
Bei Ruhe Dominiert der Parasympathikus-> forciert die anabole Stoffwechsellage
MERKE:
-ist also abhängig von Äusseren und Inneren Faktoren
Welche Enzymklassen gibt es? (3)
Welche ''Werkzeuge'' stellen sie dar?
Hydrolasen - Schere
Ligasen - Schraubzwinge
Transferasen - Schaufel
Wiso ist der Harnstoffzyklus so enorm wichtig?
Beim Abbau von Proteinen, DNA und RNA ensteht aus den Aminogruppen dieser Verbindungen das für die Zelle sehr giftige Ammoniak NH3.
Dieses muss schnellstmöglichts aus dem Körper entfernt werden, dies geschieht über Harnsäre oder Harnstoff
Der Harnstoffzyklus besteht aus 4 zyklischen reaktionen, in deren Verlauf aus Ammoniak, Aspartat und Kohlenstoffdioxid der ungiftige Harsntoff ensteht
Harnstoffzyklus: (Wissen für die Prüfung)
-wie Viele Schritte?
-wo finden diese Schritte statt?
-wie viele Enzyme benötigt?
-wie viele ATP werden pro Zyklus verbraucht?
-> 4 Schritte
-> 1. Schritt im Mitochondrium. 2. / 3. / 4. im Zytoplasma der Leberzelle
-> 5 Enzyme
-> 3 ATP werden verbraucht
Was wäre die Folge von einer Störung des Harnstoffzykluses?
-welche zwei Ursachen?
Stellt eine Lebensbedroliche Situation dar:
-Ammonika kann nicht mehr abgebaut werden
-Gehirnödeme
-neurologische Symptome
1. Enzymmangel/Defekt
2. Leberinsuffiziens
