StEOP II Einführung in Biochemie, Zellbiologie, Genetik und Mikrobiologie
Kartei für die Lehrveranstaltung StEOP 2 Einführung in die Biologie II - Biochemie, Zellbiologie, Genetik und Mikrobiologie SoSe 2015
Kartei für die Lehrveranstaltung StEOP 2 Einführung in die Biologie II - Biochemie, Zellbiologie, Genetik und Mikrobiologie SoSe 2015
beschreibt alle kovalenten Bindungen; im wesentlichen die Abfolge der Aminosäuren, die lineare Sequenz der Aminosäurereste; sagt nichts über die Lage der Aminosäuren im Raum aus, es ist bloß die Abfolge derselben.
Primärstruktur eines Proteins
bezieht sich auf besonders stabile und daher häufig wiederholte Anordnungen der Aminosäurekette im Raum, beschränkt sich aber im wesentlichen auf die Lage des „Rückgrats“, also der Peptidbindungen; zB: α-Helices, β-Faltblätter und connecting loops
Sekundärstruktur von Proteinen
beschreibt alle Aspekte der 3-D Faltung eines Polypeptids, die Lage jedes Atoms und jeder Bindung im dreidimensionalen Raum.
Tertiärstruktur eines Proteins
Ausprägung der Sekundärstruktur eines Proteins bezeichnet; stabilsten natürlichen Konformationen einer Aminosäuresequenz; Stabilisiert wird die α-Helix durch eine Wasserstoffbrückenbindung zwischen dem Carbonylsauerstoff
α-Helix
häufiges Sekundärstrukturelement eines Proteins bezeichnet; ziehharmonikaähnlich geriffelt; Polypeptidketten eines Faltblattes werden als β-Stränge bezeichnet.
β-Faltblatt
porenformende Transmembranproteine in der äußeren Membran von gramnegativen Bakterien, Chloroplasten und Mitochondrien. Sie dienen dem Stoff-(Ionen-) Austausch durch die Membran hindurch.
Porine
Polypeptidketten können sich zu Komplexen aus vielen Untereinheiten zusammenfinden
Quartärstruktur
Das Anfinsen-Experiment
Experiment mit den Proteinstrukturen einer Ribonuclease; von der Denaturierung wieder zur nativen Form
Helferproteine, die andere Proteine beim Faltungsprozess helfen
Chaperone
die kleinen Untereinheiten der Nukleinsäuren, haben im Stoffwechsel unterschiedliche Aufgaben (Teil der RNA und DNA; kurzfristige Träger von chemischer Energie; Cofaktoren verschiedenster biochemischer Reaktionen)
Nukleotide
Nucleinsäuren werden wegen ihrer Polymerstruktur als ................ bezeichnet
Polynucleotide
Teil der DNA; gebildet von Phosporsäurerest und Zucker
Backbone; Rückgrat
5-C-Zucker der DNA oder RNA
Pentose (Ribose, Desoxyribose)
organische Moleküle, die aus einer Nukleobase und einer Pentose bestehen; besitzten keine Phosphatreste
Nukleoside
Nucleinsäure; ist ein sechsgliedriger Heterozyklus aus Kohlenstoff- und Stickstoffatomen
Pyrimidin
Pyrimidin Basen Arten
Cytosin (C), Thymin (T) und Uracil (U)
Nucleinsäure; ist ein sechsgliedriger Ring (Pyrimidin), der mit einem fünfgliedrigen (Imidazol) verschmolzen ist
Purin
Purin Basen Arten
Adenin (A) und Guanin (G)
Nucleosid =
Nucleinbase + Zucker
Nucleotide =
Nucleoside + Phosphatgruppe
bauliche und funktionelle Grundeinheit des Lebens
Zelle
besteht aus zwei oder mehreren Geweben hat eine bestimmte Funktion
Organ
verschiedenartige funktionelle Kompartimente die in einer Zelle vorkommen
Organellen
chemische Struktur, die aus zwei oder mehrere Atomen zusammengesetzt ist
Molekül
Lichtabsorbierender Bereich des Chlorophyll - Moleküls mit einem zentralen Magnesium-Ion im Zentrum
Porphyrinring:
chemische Struktur: Ring, zentraler Magnesiumatom, +/- gerader Kohlenwasserstoffschwanz
Chlorophyll -Molekül Aufbau
räumliches Molekülmodell, das zur dreidimensionalen Veranschaulichung der Struktur von Molekülen dient
Kalottenmodell
Kreislauf biochemischer Reaktionen, der eine wichtige Rolle im Metabolismus aerober Zellen von Lebewesen spielt und hauptsächlich dem oxidativen Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung und der Bereitstellung von Zwischenprodukten für Biosynthesen dient
Citratzyklus (auch Krebs- Zyklus)
grundlegende Stoffwechselvorgang, der in allen lebenden Organismen stattfindet. Durch diesen Vorgang wird Energie auf ATP übertragen, das bei allen Lebewesen als Treibstoff für Zellfunktionen dient.
Krebs- Zyklus (auch Citratzyklus) [1937 von Krebs in GB entdeckt]
in Deutschland geborenen britischen Biochemiker, Stoffwechsel
Sir Hans Adolf Krebs
Wasserabspaltung
Dehydratisierung
zwei Monomere unter Abspaltung eines Wassermoleküls kovalent miteinander verbunden werden
dehydratisierende Kondensation
Spaltung einer (bio)chemischen Verbindung durch Reaktion mit Wasser
Hydrolyse
Molekül, das aus zahlreichen gleichen oder ähnlichen Baueinheiten zusammengesetzt ist, die durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft sind
Polymer
die sich wiederholen Untereinheiten der Polymere
Monomer
bestehen aus Zucker-Monomere und den aus ihnen gebildeten Polymeren
Kohlenhydrate
Disacheried
Z.B: Maltose; aus zwei Glucose Monomere
Funktion der Kohlenhydrate
Energiequelle, Speicherstoffe, Baumaterial
Speicherstoff, Polykondensation vieler Monosaccharideinheiten
Polysaccharide
Aufbau der Aminosre
Aus einer Amino-Gruppe und einer Sre-Gruppe
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bauliche und funktionelle Grundeinheit des Lebens
Zelle
besteht aus zwei oder mehreren Geweben hat eine bestimmte Funktion
Organ
verschiedenartige funktionelle Kompartimente die in einer Zelle vorkommen
Organellen
chemische Struktur, die aus zwei oder mehrere Atomen zusammengesetzt ist
Molekül
Lichtabsorbierender Bereich des Chlorophyll - Moleküls mit einem zentralen Magnesium-Ion im Zentrum
Porphyrinring:
chemische Struktur: Ring, zentraler Magnesiumatom, +/- gerader Kohlenwasserstoffschwanz
Chlorophyll -Molekül Aufbau
räumliches Molekülmodell, das zur dreidimensionalen Veranschaulichung der Struktur von Molekülen dient
Kalottenmodell
Kreislauf biochemischer Reaktionen, der eine wichtige Rolle im Metabolismus aerober Zellen von Lebewesen spielt und hauptsächlich dem oxidativen Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung und der Bereitstellung von Zwischenprodukten für Biosynthesen dient
Citratzyklus (auch Krebs- Zyklus)
grundlegende Stoffwechselvorgang, der in allen lebenden Organismen stattfindet. Durch diesen Vorgang wird Energie auf ATP übertragen, das bei allen Lebewesen als Treibstoff für Zellfunktionen dient.
Krebs- Zyklus (auch Citratzyklus) [1937 von Krebs in GB entdeckt]
in Deutschland geborenen britischen Biochemiker, Stoffwechsel
Sir Hans Adolf Krebs
Wasserabspaltung
Dehydratisierung
zwei Monomere unter Abspaltung eines Wassermoleküls kovalent miteinander verbunden werden
dehydratisierende Kondensation
Spaltung einer (bio)chemischen Verbindung durch Reaktion mit Wasser
Hydrolyse
Molekül, das aus zahlreichen gleichen oder ähnlichen Baueinheiten zusammengesetzt ist, die durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft sind
Polymer
die sich wiederholen Untereinheiten der Polymere
Monomer
bestehen aus Zucker-Monomere und den aus ihnen gebildeten Polymeren
Kohlenhydrate
Disacheried
Z.B: Maltose; aus zwei Glucose Monomere
Funktion der Kohlenhydrate
Energiequelle, Speicherstoffe, Baumaterial
Speicherstoff, Polykondensation vieler Monosaccharideinheiten
Polysaccharide
Aufbau der Aminosre
Aus einer Amino-Gruppe und einer Sre-Gruppe
ein Polymer mit zahlreichen Peptidbindungen zwischen den Aminosäuren
Polypeptid
Aufbau eines Nucleotid
Basen (A,T/U,G,C,); Zucker(Ribose), Phosphorsäurerest
einzelnen Bausteinen, den Nukleotiden, aufgebaute Makromoleküle. Abwechselnde Einfachzucker und Phosphorsäureester bilden eine Kette, wobei an jedem Zucker eine Nukleinbase hängt.
Nukleinsäure
ein Molekül mit einem Phosphat-, einem Zucker- und einem Basenbestandteil; ein Molekül mit einem Phosphat-, einem Zucker- und einem Basenbestandteil
Nukleotiden
Polypeptid aus 20 verschiedenen Aminosäuren (Monomeren) die an Hand von Pepditbindungen miteinander verbunden sind
Protein
bestehen aus Zucker-Monomere und den aus ihnen gebildeten Polymeren
Kohlenhydrate
Regeln der molekularen Logik des Lebens
1. Die chemische Einheit jedes Lebens 2. Energie: eines der zentralen Themen der Biochemie (3. Biologischer Informationsaustausch und Informationsweitergabe basiert auf chemischen Grundlagen)
Energieerhaltungssatz
Bei jeder chemischen oder physikalischen Veränderung bleibt die Gesamtmenge der Energie im Universum konstant
Entropiesatz
Alle Prozesse streben einer größeren Unordnung zu. Im Lauf jeder Energieumwandlung geht ein Teil der Energie in Form von Wärme verloren
thermodynamische Zustandsgröße, Wärmeinhalt, H, Heat content, Bezeichnung für die abgegebene bzw. aufgenommene Wärmemenge einer Reaktion, Differenz aus Anfangszustand und Endzustand einer zB Reaktion, Kilojoule[kj], Energieumsatz
Enthalpie
ΔH<0, Wärme wird bei der Reaktion abgegeben
exotherm
Bei der Reaktion Wärme aufgenommen, ΔH>0
endotherm
Welche chemischen Vorgänge haben eine Negative freie Enthalpie?
Spontan Ablaufende
freie Enthalpie ΔG =
ΔH - TΔS, ΔEnthalpie- Temperatur * ΔEntropie
Darunter versteht man einen stationären Zustand, bei dem fortgesetzt Substanzen in ein System einströmen und Reaktionsprodukte herausgeschleust werden.Es handelt sich um ein offenes System und Transportvorgänge die Gleichgewichtskonzentrationen der einzelnen Stoffe in jeder Zelle bestimmen.
Fließgleichgewicht (steady state)
Atmung, Respiration
Zellatmung
Maß für die Änderung der Gesamtenergie im System und damit für die Triebkraft der Reaktion
Gibbs freie Energie
Die Triebkraft nimmt zu (d.h. ΔG ist umso negativer),...
... je positiver die Entropieänderung ΔS und je negativer die Reaktionsenthalpie ΔH.
Die Reaktionsenthalpie (ΔH) gibt an, ob ...
ein Prozess exotherm (Wärme abgibt) oder endotherm (Wärme aufnimmt) abläuft
ΔG < 0 (negativ): Reaktion, die unter den gegebenen Bedingungen (Konzentrationen) freiwillig abläuft;
exergone Reaktion
