Biochemie
V1
V1
Wichtige Stoffwechselkomponente:
beta-Alanin: Pantothensäure; CoA
Ornithin, Citrullin: Aminosäureabbau; Harnstoffsynthese
Thyroxin aus Tyrosin: Schilddrüsenhormon
?-Aminolävulinsäure aus Glycin: Hämbiosynthese
Biogene Amine:
1. Bildung von Serotonin aus:
2. Bildung von Histamin durch Decarboxylierung von:
2. Tryptophan
3. Histidin
Welche Amine können toxische bzw. allergische Reaktionen im Körper aulösen, und daher sind unerwünscht?
1. Putrescin
2. Cadaverin
3. Tyramin
4. Histamin
Phenylketonurie
Abbau von Phe in Tyrosin mittels Phe-Hydroxylase nicht möglich
Was bedeutet Proteom?
Alle Proteine eines Organismus bilden das Proteom.
Jede einzelne Zelle kann Miliarden verschiedener Proteine beinhalten.
Aufgaben und Funktionen von Proteinen im Körper
1. Strukturproteine - mechanische Stabilität - Keratin
2. Reaktionskatalyse, Enzyme, Amylase
3. Stofftransport - Hämoglobin
4. Abwehr - Immunglobuline, Gifte
5. Speicherung - Milchproteine - Casein
6. Muskelbewegung - Aktin
7. Regulation - Hormone - GH
8. Sensoren - Rezeptoren - Insulinrezeptor
9. Energiegewinnung - Elektronentransport - Cytochrom
10. Signalgebung - Farbe, Licht
Drehbarkeit der Peptidbindung
- planare Doppelbindung
- Dihedralle Winkel in Polypeptiden
- Rotation nur um Calpha-Atombindungen
- hohe Drehbarkeit nur zwischen Peptidbindungen
Welche Konformation der Peptidbindung ist energetisch am günstigen?
Trans-Form-> Die geringeren Abstände zwischen den Seitenketten führen bei planarer cis-Konformation zur Abstoßung!
Nomenklatur der AS-Polymere:
Oligopeptid
Nomenklatur der AS-Polymere:
Polypeptid
Nomenklatur der AS-Polymere:
Protein
Hormone:
Oxytocin
Hormone:
Insulin
Hormone:
Vasopressin
Hormone:
Endorphine
Hormone:
ACTH
Hormone:
Leptin
Hormone:
Glutathion
Konjugierte Proteine
Klasse prosthetische Gruppe Beispiel
Licoproteine Lipide Blut-Lipoproteine
Glycoproteine Kohlenhydrate Blut-g-Globuline
Phosphoproteine PO-Gruppe Milch-Casein
Hämproteine Eisenporphyrin Hämoglobin
Flavoproteine FAD Succinat-DH
Metallproteine Zink Alkohol-DH
Die Sekundärstruktur:
Beschreibt die räumliche Anordnung eines Peptids aufgrund der Ausbildung von H-Brücken zwischen benachbarten Peptidsträngen (H-Brücken bilden sich nur zwischen O und H der Peptidbindung!)
Exklusive Beispiele für reguläre Sekundärstrukturen:
alpha-Helix und beta-Faltblatt
Was ist ein Puffer?
"Chemische Grundlagen"
Ein Puffer ist ein Stoffgemisch, dessen pH-Wert sich bei Zugabe einer Säure oder einer Base wesentlich stark ändert, als dies in einem ungepufferten System der Fall wäre.
-> sao solucoes que atenuam a variacao dos valores de pH(acido ou basico), mantendo-os aproxidamente constantes, mesmos com a adicao de pequenas quantidades de acidos ou bases.
Was bedeutet "Konstitution"?
"Chemische Grundlagen"
Art und Reihenfolge der Verknüpfung der Atome in einem Molekül.
Beispiel: Ethanol -C-C-OH
Dimethylether -C-O-C-
Was bedeutet "Konfiguration"?
"Chemische Grundlagen"
Dreidimensionale räumliche Anordnung der Atome. Um Konfiguration zu ändern, müssen Bindungen aufgebrochen und neu geknüpft werden.
Was bedeutet "Konformation"?
"Chemische Grundlagen"
Berücksichtig Rotationen um Einfachbindungen und gibt daher exakte 3D-Lage alle Atome im Molekül wieder. Um eine Konformation zu ändern, müssen keine Bindungen gebrochen werden, erfolgt nur Rotation um Einfachbindung.
Was versteht man unter "Hybridisierung" (Hybridorbital)?
"Chemische Grundlagen"
Ein Hybridorbital ist ein Orbital, das rechnerisch aus einer Linearkombination der Wellenfunktionen der grundlegenden Atomorbitale entsteht. Konzept des sp-Orbital (tetraedisch) -> die Hybriden: sp, sp2 und sp3 aus s- und p-Orbitalen.
Aliphatisch:
"Chemische Grundlagen"
Methyl, Ethyl. Alkyl-
Was bedeutet "Nukleophiler Angriff"?
"Chemische Grundlagen"
Hierbei reagiert ein Nukleophil in From einer Lewis-Base (Elektronpaardonator) mit einer organischen Verbindung von Typ R-X (R bezeichnet einen Alkyl- oder Arylrest, X ein elektronziehendes Heteroatom). das Heteroatom wird dabei durch das Nukleophil erzetzt.
Was ist eine Veresterung oder Esterhydrolyse?
"Chemische Grundlagen"
Die Veresterung ist eine meist schwach exotherme Reaktion. Dabei wird meist aus einer Säure und einem Alkohol ein sogenannter Ester unter Wasserabspaltung gebildet. Die technisch dabei wichtigsten Reaktionen sind die der Carbonsäuren. Aber auch die Bildung von anorganischen Estern wird Veresterung gennant, wie etwa von Phosphorsäure, Sulfonsäure und Schwefelsäure.
Was besagt die 1. und die 2. Haptsatz der Thermodinamik?
"Chemische Grundlagen"
1. Bei jeder chemischen oder physikalischen Verbindung bleibt die Gesamtmenge der Energie im Universum konstant.
2. Bei allen natürlichen Prozessen nimmt die Entropie (Unordnung) des Universum zu.
Was bedeutet "Freie Enthalpie"?
"Chemische Grundlagen"
Anteil der Energie, der bei einer Reaktion bei konstanter Temperatur und konstantem Druck Arbeit leisten kann.
Was bedeutet "Exergon" und "Endergon"?
"Chemische Grundlagen"
Exergon: Reaktion läuft FREIWILLIG unter Freisetzung von Freier Enthalpie ab. DG-> negativer Wert DG=<0
Endergon: Reaktionen unter denen System Freie Enthalpie gewinnt. NUR unter Zufuhr von Energie. DG>0
Was bedeutet "Enthalpie"? Wann ist eine Reaktion Exo- oder Endotherm?
"Chemische Grundlagen"
Enthalpie ist die Wärmeinhalt des Reaktionssystems - H (J/mol)
Exotherm: setzt eine chemische Reaktion Wärme frei DH<0
Endotherm: Reaktionssysteme, die Wärme aus der Umgebung aufnehmen DH>0
Änderung der Enthalpie DH: Differenz zwischen beiden Energiebeträgen (Bindungen lösen und ausbilden).
Was bedeutet "Entropie"?
"Chemische Grundlagen"
Quantitavier Ausdrück für die Unordnung in einem System.
Wenn die Produkte einer Reaktion weniger komplex und weniger geordnet sind als die Reaktanten, spricht man davon, dass die Reaktion mit einer Entropiezunahme verbunden ist.
Wie lautet die "Gibbs-Gleichung"?
"Chemische Grundlagen"
DG=DH-TDS wobei G, H, S: Zustandsfunktionen -> nur abhängig vom Anfangs- und Endzustand, nicht vom Weg.
Warum sind die Produkte bei Hydrolysen stabiler als die Reaktanten?
"Chemische Grundlagen"
1. die durch elektrostatische Abstoßung verursachte Bindungsspannung in den Reaktanten wird durch Ladungstrennung vermindert
2. die Produkte werden durch Dissoziation stabilisiert
3. die Produkte werden durch Isomerisierung/Tautomerisierung stabilisiert
4. die Produkte sind resonanzstabilisiert
Was bedeutet Oxidation und Reduktion?
"Chemische Grundlagen"
Oxidation: Elektronen Abgabe - Reduktionsmittel - Erhöhung der Oxidationszahl
Reduktion: Elektronen Aufnahme - Oxidationsmittel - Erniedriegung der Oxidationszahl
IMMER GEKOPPELT
Was bedeutet Dehydrierung?
"Chemische Grundlagen"
Oxidation mit Verlust von Wasserstoff verbunden.
Wie heißen Enzyme, die Oxidationsreaktionen katalysieren?
"Chemische Grundlagen"
Dehydrogenasen
Wie unterscheiden sich stärker reduzierte oder oxidierte Verbindungen?
"Chemische Grundlagen"
Stärker reduzierte Verbindungen enthalten mehr H als O
Stärker oxidierte Verbindungen enthalten mehr O als H
Was bedeutet "Reduktionsäquivalent"?
"Chemische Grundlagen"
Ein Elektron-Äquivalent, das bei einer Oxidations-Reduktions-Reaktion übertragen wird
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Was ist ein Puffer?
"Chemische Grundlagen"
Ein Puffer ist ein Stoffgemisch, dessen pH-Wert sich bei Zugabe einer Säure oder einer Base wesentlich stark ändert, als dies in einem ungepufferten System der Fall wäre.
-> sao solucoes que atenuam a variacao dos valores de pH(acido ou basico), mantendo-os aproxidamente constantes, mesmos com a adicao de pequenas quantidades de acidos ou bases.
Was bedeutet "Konstitution"?
"Chemische Grundlagen"
Art und Reihenfolge der Verknüpfung der Atome in einem Molekül.
Beispiel: Ethanol -C-C-OH
Dimethylether -C-O-C-
Was bedeutet "Konfiguration"?
"Chemische Grundlagen"
Dreidimensionale räumliche Anordnung der Atome. Um Konfiguration zu ändern, müssen Bindungen aufgebrochen und neu geknüpft werden.
Was bedeutet "Konformation"?
"Chemische Grundlagen"
Berücksichtig Rotationen um Einfachbindungen und gibt daher exakte 3D-Lage alle Atome im Molekül wieder. Um eine Konformation zu ändern, müssen keine Bindungen gebrochen werden, erfolgt nur Rotation um Einfachbindung.
Was versteht man unter "Hybridisierung" (Hybridorbital)?
"Chemische Grundlagen"
Ein Hybridorbital ist ein Orbital, das rechnerisch aus einer Linearkombination der Wellenfunktionen der grundlegenden Atomorbitale entsteht. Konzept des sp-Orbital (tetraedisch) -> die Hybriden: sp, sp2 und sp3 aus s- und p-Orbitalen.
Aliphatisch:
"Chemische Grundlagen"
Methyl, Ethyl. Alkyl-
Was bedeutet "Nukleophiler Angriff"?
"Chemische Grundlagen"
Hierbei reagiert ein Nukleophil in From einer Lewis-Base (Elektronpaardonator) mit einer organischen Verbindung von Typ R-X (R bezeichnet einen Alkyl- oder Arylrest, X ein elektronziehendes Heteroatom). das Heteroatom wird dabei durch das Nukleophil erzetzt.
Was ist eine Veresterung oder Esterhydrolyse?
"Chemische Grundlagen"
Die Veresterung ist eine meist schwach exotherme Reaktion. Dabei wird meist aus einer Säure und einem Alkohol ein sogenannter Ester unter Wasserabspaltung gebildet. Die technisch dabei wichtigsten Reaktionen sind die der Carbonsäuren. Aber auch die Bildung von anorganischen Estern wird Veresterung gennant, wie etwa von Phosphorsäure, Sulfonsäure und Schwefelsäure.
Was besagt die 1. und die 2. Haptsatz der Thermodinamik?
"Chemische Grundlagen"
1. Bei jeder chemischen oder physikalischen Verbindung bleibt die Gesamtmenge der Energie im Universum konstant.
2. Bei allen natürlichen Prozessen nimmt die Entropie (Unordnung) des Universum zu.
Was bedeutet "Freie Enthalpie"?
"Chemische Grundlagen"
Anteil der Energie, der bei einer Reaktion bei konstanter Temperatur und konstantem Druck Arbeit leisten kann.
Was bedeutet "Exergon" und "Endergon"?
"Chemische Grundlagen"
Exergon: Reaktion läuft FREIWILLIG unter Freisetzung von Freier Enthalpie ab. DG-> negativer Wert DG=<0
Endergon: Reaktionen unter denen System Freie Enthalpie gewinnt. NUR unter Zufuhr von Energie. DG>0
Was bedeutet "Enthalpie"? Wann ist eine Reaktion Exo- oder Endotherm?
"Chemische Grundlagen"
Enthalpie ist die Wärmeinhalt des Reaktionssystems - H (J/mol)
Exotherm: setzt eine chemische Reaktion Wärme frei DH<0
Endotherm: Reaktionssysteme, die Wärme aus der Umgebung aufnehmen DH>0
Änderung der Enthalpie DH: Differenz zwischen beiden Energiebeträgen (Bindungen lösen und ausbilden).
Was bedeutet "Entropie"?
"Chemische Grundlagen"
Quantitavier Ausdrück für die Unordnung in einem System.
Wenn die Produkte einer Reaktion weniger komplex und weniger geordnet sind als die Reaktanten, spricht man davon, dass die Reaktion mit einer Entropiezunahme verbunden ist.
Wie lautet die "Gibbs-Gleichung"?
"Chemische Grundlagen"
DG=DH-TDS wobei G, H, S: Zustandsfunktionen -> nur abhängig vom Anfangs- und Endzustand, nicht vom Weg.
Warum sind die Produkte bei Hydrolysen stabiler als die Reaktanten?
"Chemische Grundlagen"
1. die durch elektrostatische Abstoßung verursachte Bindungsspannung in den Reaktanten wird durch Ladungstrennung vermindert
2. die Produkte werden durch Dissoziation stabilisiert
3. die Produkte werden durch Isomerisierung/Tautomerisierung stabilisiert
4. die Produkte sind resonanzstabilisiert
Was bedeutet Oxidation und Reduktion?
"Chemische Grundlagen"
Oxidation: Elektronen Abgabe - Reduktionsmittel - Erhöhung der Oxidationszahl
Reduktion: Elektronen Aufnahme - Oxidationsmittel - Erniedriegung der Oxidationszahl
IMMER GEKOPPELT
Was bedeutet Dehydrierung?
"Chemische Grundlagen"
Oxidation mit Verlust von Wasserstoff verbunden.
Wie heißen Enzyme, die Oxidationsreaktionen katalysieren?
"Chemische Grundlagen"
Dehydrogenasen
Wie unterscheiden sich stärker reduzierte oder oxidierte Verbindungen?
"Chemische Grundlagen"
Stärker reduzierte Verbindungen enthalten mehr H als O
Stärker oxidierte Verbindungen enthalten mehr O als H
Was bedeutet "Reduktionsäquivalent"?
"Chemische Grundlagen"
Ein Elektron-Äquivalent, das bei einer Oxidations-Reduktions-Reaktion übertragen wird
Was kenne Sie über NAD/NADP?
"Chemische Grundlagen"
. frei beweglich im wässrigen Milieu
. Übertragung immer von 2 Elektronen auf einmal
. Übertragung eines Hybrid-Ions
Was kenne Sie über FMN/FAD?
"Chemische Grundlagen"
. gewöhnlich an Enzymgebunden
. Übertragung von 2 Elektronen gesamt
. Übertragung in Ein-Elektronen-Schritten
. Zwischenprodukt eines Semichinons (Radikal)
Was bedeutet Hydrolyse?
"Chemische Grundlagen"
Die Spaltung einer (bio) chemischen Verbindung durch Reaktion mit Wasser.
Was bedeutet Dissoziation?
"Chemische Grundlagen"
Unter Dissoziation (lat. trennen) versteht man in der Chemie den angeregten oder selbsttätig ablaufenden Vorgang der Teilung einer chemischen Verbindung in zwei oder mehere Moleküle, Atome oder Ionen.
-> Dissoziationsenergie: Die Energie, die notwendig ist, um eine chemische Bindung zu spalten.
-> Dissoziationsgrad (Maß für die Dissoziation ->oder Dissoziationskonstante) -> gibst das Verhältnis der dissoziierten Teilchen zur formalen Anfangskonzentration der undissoziierten chemischen Verbindung an.
Was versteht man unter Isomerisierung?
"Chemische Grundlagen"
Die Umwandlung eines Moleküls, also eine Änderung der Atomfolge oder -anordnung, in ein anderes Isomer
Was versteht man unter resonanzstabilisiert?
"Chemische Grundlagen"
Resonanzstabilisiert bedeutet, dass ein bestimmtes Sytem durch Delokalisierung von pi-Elektronen besonders stabilisiert wird.
Neurotransmitter:
GABA (g-Amino-Buttersäure) aus Glutamat
Dopamin aus Tyrosin
Adrenalin aus Tyrosin
Wichtige Stoffwechselkomponente:
beta-Alanin: Pantothensäure; CoA
Ornithin, Citrullin: Aminosäureabbau; Harnstoffsynthese
Thyroxin aus Tyrosin: Schilddrüsenhormon
?-Aminolävulinsäure aus Glycin: Hämbiosynthese
Biogene Amine:
1. Bildung von Serotonin aus:
2. Bildung von Histamin durch Decarboxylierung von:
2. Tryptophan
3. Histidin
Welche Amine können toxische bzw. allergische Reaktionen im Körper aulösen, und daher sind unerwünscht?
1. Putrescin
2. Cadaverin
3. Tyramin
4. Histamin
Phenylketonurie
Abbau von Phe in Tyrosin mittels Phe-Hydroxylase nicht möglich
Was bedeutet Proteom?
Alle Proteine eines Organismus bilden das Proteom.
Jede einzelne Zelle kann Miliarden verschiedener Proteine beinhalten.
Aufgaben und Funktionen von Proteinen im Körper
1. Strukturproteine - mechanische Stabilität - Keratin
2. Reaktionskatalyse, Enzyme, Amylase
3. Stofftransport - Hämoglobin
4. Abwehr - Immunglobuline, Gifte
5. Speicherung - Milchproteine - Casein
6. Muskelbewegung - Aktin
7. Regulation - Hormone - GH
8. Sensoren - Rezeptoren - Insulinrezeptor
9. Energiegewinnung - Elektronentransport - Cytochrom
10. Signalgebung - Farbe, Licht
Drehbarkeit der Peptidbindung
- planare Doppelbindung
- Dihedralle Winkel in Polypeptiden
- Rotation nur um Calpha-Atombindungen
- hohe Drehbarkeit nur zwischen Peptidbindungen
Welche Konformation der Peptidbindung ist energetisch am günstigen?
Trans-Form-> Die geringeren Abstände zwischen den Seitenketten führen bei planarer cis-Konformation zur Abstoßung!
Nomenklatur der AS-Polymere:
Oligopeptid
Nomenklatur der AS-Polymere:
Polypeptid
Nomenklatur der AS-Polymere:
Protein
Hormone:
Oxytocin
Hormone:
Insulin
