Für die Richtigkeit wird keinerlei Gewähr gegeben. SIP Fragen 4. Überarbeitete Version 2006.

Für die Richtigkeit wird keinerlei Gewähr gegeben.

SIP FragenSIP Fragen

4. Überarbeitete Version 2006

Grundlagen der organischen Chemie

zum Warmwerden!

SIP Frage:

Was versteht man unter Diffusion?

Bewegung eines Stoffes zum Ort seiner niedrigeren Konzentration.Die Menge des pro Zeiteinheit diffundierten Stoffes ist v. a. abhängig vom Konzentrationsgradienten.

Sprich: Der gelöste Stoff verteilt sich!

Pschyrembel, 258. Auflage, „Diffusion“

Grundlagen der organischen Chemie

zum Warmwerden!

SIP Frage:

Was versteht man unter Osmose?

Form der Diffusion, bei der sich das Lösungsmittel durch eine semipermeable Membran zum Ort der höheren Konzentration eines gelösten Stoffes, der diese Membran nicht passieren kann, bewegt. Sprich:

Das Lösungsmittel verschiebt sich!

Pschyrembel, 258. Auflage, „Osmose“

SIP Frage:

Wie unterscheiden sich Stärke und Zellulose?

Stärke α 1,4 glykosidisch verknüpft Zellulose β 1,4 glykosidisch verknüpft

Anmerkung: Stärke Grundbau ist aus Maltose und Isomaltose (Glykogen), aber weniger oft verzweigt (nur etwa alle 25 Glukosereste).Unser Körper kann nur große Kohlenhydrate mit α Bindungen abbauen. Für Disaccharide gibt es allerdings spezifische Enzyme, die auch β Bindungen knacken können.

Kohlenhydrate

SIP Frage:

Was entsteht bei der vollständigen Hydrolyse eines Moleküls Lecithin?

Lecithin ist nur der Trivialname für Phosphatidylcholin.Da Phosphatidylcholin ein Glycerolipid, genauer ein Glycero-phosphatid ist, besteht es aus folgenden Einzelbestandteilen, die bei der Hydrolyse (Aufspaltung durch Wasseranlagerung) frei werden:

Phosphat, Cholin, Glycerin und 2 Fettsäuren (Linolsäuren, 18:2 Δ9,12 )

Lipide

SIP Frage:

Welche Komponenten müssen in Phospholipiden vorkommen?

1. Linolsäure, Fettsäuren, Glycerin2. Phosphat, Fettsäuren, Glycerin3. Phosphat, ungesättigte FS, Glycerin4. Phosphat, Acylamin, Glycin5. Phosphat, Glycin, Carboxylsäure

Lipide

SIP Frage:

Woraus besteht die Lipid-Doppelschicht derZellmembran?

Lipide

Zum Großteil aus Phospholipiden und Cholesterin.

SIP Frage:

Von welchem Lipidstoff kann man zumindest eine begrenzte Löslichkeit in Wasser erwarten?

Lipide

1. Phospholipiden 2. Sphingolipiden3. Steroiden 4. Triacylglycerinen5. Vitamine A, D, E, K

SIP Frage:

Zu den Lipidmediatoren zählen folgende Substanzgruppen oder Einzelmoleküle NICHT:

A. Prostaglandine B. Leukotriene C. Platelet activating factor D. Thromboxan E. Oestrogen

Lipide

Anmerkung:PAF: Entsteht unter dem Einfluss der Phospholipase A2 aus Alkylacylglycerophosphocholin.Östrogene entstammen nicht der Arachidonsäure und sind desweiteren Hormone.

SIP Frage:

Welche Substanzgruppe oder Einzelmoleküle zählen zu den Lipidmediatoren?

ProstaglandineProstazyklineLeukotrieneThromboxan A2

Lipide

Aminosäuren und Proteine

SIP Frage:

Welche proteinogene AS hat kein optisches Isomer ?

Optische Isomere haben chirale Atome. Chiralität ist gekennzeichnetdurch das Vorhandensein von vier verschiedenen Substituenten andemselben C Atom.

Also: Welche Aminosäure hat an seinem α- C- Atom keine vier verschiedenen Substituenten?

Glycin! α- C Atom, Aminogruppe, Carboxygruppe und 2 Hs

SIP Frage:

In welcher Struktur ist die α-Helix ein charakteristisches Strukturelement?


Alpha Helix als charakteristisches Strukturelement in :

Myoglobin NägelnHaarenGABA Rezeptor

SIP Frage:Durch welche Interaktionen in einer Polypeptidkette wird die α-helikale Struktur stabilisiert?


Durch Wasserstoffbrücken zwischen den CO und NH Gruppen.

Enzyme

SIP Frage:

Wie charakterisiert man Entropie?

Entropie ist ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems.Ein System mit der Entropie 0 (Null) ist perfekt geordnet.

Enzyme

SIP Frage:

Was besagt das Boltzmann Theorem?

Isolierte Systeme streben einem Maximum der Entropie entgegen.

Enzyme

SIP Frage:

Was beschreibt die Maxwell- Boltzmann Verteilung?

In einem idealen Gas bewegen sich nicht alle Gasteilchen mit der gleichen Geschwindigkeit, sondern statistisch verteilt mit verschiedenen Geschwindigkeiten.

Die Maxwell- Boltzmann‘sche Verteilung (auch Maxwellsche Geschwin-digkeitsverteilung genannt) gibt dabei an, wie groß die Wahrscheinlichkeitist, dass sich ein Gasteilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt.

Enzyme

SIP Frage:

Wie heißt der nutzbare Anteil der Gesamtenergie eines Systems?

Freie Energie

Freie Energie: Enthalpieänderung (Wärme) abzüglich dem Teil, der für die Veränderung der Ordnung im System gebraucht wird.

Enzyme

SIP Frage:

Energetische Voraussetzungen für das Ablaufen von Biosynthesen?

1. Δ G muss negativ sein oder2. energetische Kopplung oder3. das Vorhandensein von energiereichen Trägermolekülen

EnzymeMichaelis- Menten Enzymkinetik

SIP Frage:

Wann ist bei enzymatischen Reaktionen die maximale Reaktions-geschwindigkeit erreicht?

Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit entspricht dem Zustandder vollständigen Sättigung des Enzyms mit Substrat.


SIP Frage:

Wozu wird die katalytische Aktivität von Enzymen bestimmt?

Die Aktivität "a" eines Enzyms ist ein Maß dafür, wie schnell ein Substrat zu einem Produkt umgeschlagen wird. Die Größe als solche hängt von der Menge des Enzyms und von seiner Effizienz ab, so dass mit Vorteil normierte Größen verwendet werden.Mittels der Kenntnis der katalytischen Aktivität eines Enzyms kann auf die Enzymkonzentration geschlossen werden.

Enzyme

AllosterieSIP Frage:

Wodurch sind allosterische Enzyme charakterisiert?

Allosterische Enzyme besitzen Bindungsstellen für 2 Substrate,sowohl das eigentliche Substrat, welches umgesetzt werden soll,als auch das allosterisch wirksame Substrat, das die Aktivität des Enzyms fördern oder hemmen kann.

Daraus ergibt sich, dass allosterische Enzyme in zwei stabilen Konformationen vorliegen können.


SIP Frage:

Was entspricht dem Zahlenwert der Michaelis Menten Konstante beieinem Enzym mit einfacher Kinetik?

Der Konzentration des Substrates, die benötigt wird, um die halbmaximale Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen!


SIP Frage:

Wie wird die Affinität eines Enzyms zu einem bestimmten Substrat nach der Michaelis Menten Kinetik beschrieben?

Ist die Michaeliskonstante (km) niedrig, so brauche ich wenig Substrat,um die halbmaximale Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen- die Affinität meines Enzyms zum Substrat ist hoch.

Ist die Michaeliskonstante hoch, brauche ich viel Substrat um die halbmaximale Geschwindigkeit zu erreichen, die Affinität des Enzyms zum Substrat ist niedrig.

Enzyme

SIP Frage:

Was versteht man unter dem Begriff der prosthetischen Gruppe?

Nicht- Proteinanteil eines Proteins; z.B. das Eisen im Hämoglobin,wobei die prosthetische Gruppe fest mit dem Enzym verbunden ist, im Unterschied zu einem Coenzym, das frei vorliegt und alsCosubstrat dient.

Stoffwechsel

SIP Frage:

Die Hexokinase überträgt Phosphat von ATP auf eine Hexose. Wie heißt diese?

Hexokinasereaktion: Glukose + ATP = Glukose 6 P + ADP

Stoffwechsel

SIP Frage:

In welchen Zellen der Leber wird Glukose zu Glykogen umgewandeltund gespeichert?

1. Ito Zellen2. Hepatozyten3. Hepatische Muskelzellen4. Plasmazellen5. Zellen des kanalikulären Systems

2. Hepatozyten

Stoffwechsel

SIP Frage:

Welches Hormon wirkt nicht glukoneogenetisch?

Adrenalin/ NoradrenalinGlukagonInsulinCortisolGH

Insulin

Stoffwechsel: Glykolyse

SIP Frage:

Wie heißt der Vorgang, bei dem die bei der Oxidation des 1,3 Bisphosphoglycerat gewonnene Energie direkt in Phosphorylierungsenergie umgewandelt wird?

Substratkettenphosphorylierung


SIP Frage:

Wie reagiert Phosphoenolpyruvat mit ADP?

Phosphoenolpyruvat reagiert mit ADP zu Pyruvat und ATP.


SIP Frage:

Wie ist die Bilanz nach der kompletten Oxidation von Glukose?

Die komplette Oxidation eines Mols Glukose ergibt 2 ATP, 2 NADH/H+ und 2 Pyruvat.

StoffwechselSchicksal des Pyruvates

SIP Frage:

Durch welche Reaktion entsteht Laktat?

Durch anaerobe Glykolyse durch das Enzym Laktatdehydrogenase.

Stoffwechsel

SIP Frage:

Welches Enzym ist in der Leber, nicht aber im Muskel, aktiv?

Die Glukose 6 Phosphatase (sie ist ein Enzym der Glukoneogenese, die- wie besprochen- die Leber verrichtet.

Die Glukose 6 Phosphatase spaltet von der Glukose 6 P das Phosphat ab und löst sie somit aus der intrazellulärenGefangenschaft.

Citratzyklus

SIP Frage:

Welche der Reaktionen im Citratzyklus sind Oxidationen?

Oxidation: Abgabe von Wasserstoffionen- also sind jene SchritteOxidationen, bei denen FADH2 und NADH/H+ gewonnen wird.

1. Von Isocitrat zu α-Ketoglutarat + NADH/H+ 2. Von α-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA + NADH/H+ 3. Von Succinat zu Furamat + FADH2

4. Von Malat zu Oxalacetat + NADH/H+

Citratzyklus

SIP Frage:

Welcher Metabolit ist ein Produkt des katabolen Energiestoffwechsels?

Produkte eines katabolen Stoffwechsels:Lactat, Acetyl CoA usw.

KEINE Produkte eines katabolen Stoffwechsels:Glukose, Triglyceride etc.

Citratzyklus

SIP Frage:

Welche Reaktionen des Energiestoffwechsels finden im Cytoplasma statt?

Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt- daher ist jede Zelle zur Glykolyse befähigt, aber nicht zum Citratzyklus oder der beta Oxidation.

Citratzyklus

SIP Frage:

Welche Soffwechselreaktion findet nur in den Mitochondrien statt?

Beta OxidationOxidation von Pyruvat zu Acetyl CoA CitratzyklusAtmungskette

Atmungskette

SIP Frage:

Welche Reaktion kann als Teil der oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien angesehen werden?

Die chemiosmotische Kopplung kann als Teil der oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien angesehen werden.

Anm: Die chemiosmotische Kopplung ist neben der Substratkettenphosphorylierung eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von ATP aus ADP + Pi (= Phosphorylierung),wobei die Energie eines Protonengradienten genutzt wird. Diese Definition entsprichtbezogen auf die Mitochondrien extakt der ATP Synthase Reaktion.

http://de.wikipedia.org/wiki/Substratkettenphosphorylierung

http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphorylierung

GrundstoffeGrundstoffe

Chemie der Nukleotide

SIP Frage:

Welcher Unterschied besteht zwischen DNA und RNA?

Einzelstrang vs. DoppelstrangRibose vs. DesoxyriboseUracil vs. Thymin


Chemie der Nukleotide

SIP Frage:

Wie lauten die Abkürzungen für die Basen des genetischen Codes?

A (Adenin)C (Cytosin)G (Guanin)T (Thymin)


Basen

SIP Frage:

Was versteht man unter dem Begriff „genetischer Code“?

Der Begriff „genetischer Code“ bezeichnet den Triplettcode, bei dem 3 Basen für eine Aminosäure kodieren.


Basen

Die Träger der Information

SIP Frage:

Für wieviele Aminosäuren kodiert ein Triplettcode mit vier verschiedenenAminosäuren?

Theoretisch: 34 = 64Tatsächlich aber: nur 20 proteinogene Aminosäuren.

Triplettcode: 3 Basen kodieren für eine Aminosäure.


Die DNA Doppelhelix

SIP Frage:

Womit paart sich die Base Adenin?

Adenin paart sich mit Thymin


Die DNA Doppelhelix

SIP Frage:

Eine doppelsträngige DNA enthält 21% Thymin. Wieviel Prozent eineranderen Base enthält sie?

79% (21% Adenin, 29% Guanin und 29% Cytosin)


Die DNA Doppelhelix

SIP Frage:

Welche Sequenz hat der zur Nukleotidsequenz 5‘-ATCTAGC+3‘komplementäre Strang?

5‘-GCTAGAT-3‘

Man schreibt dabei die Reihenfolge der Basen immer vom 5‘-Ende beginnend auf (also in 5‘-3‘- Richtung) von links nach rechts.

Zellalltag einer menschlichen ZelleZellalltag einer menschlichen Zelle

Posttranskriptionale Prozessierung

Erste Modifikation: ein Käppchen fürs 5‘-Ende

SIP Frage:

Welche Bedeutung hat das 5‘ Cap der mRNA für die Translation?

Das 5‘ Cap der mRNA läßt das Ribosom und die tRNA erkennen,An welchem Ende sie ansetzen müssen.

SIP Frage:

Was versteht man unter dem Begriff „Exons“?

Kodierende Sequenzen einer mRNAAbschnitt mit der Information für Proteine





SIP Frage:

Woraus bestehen die für den Vorgang des „Splicing“ verantwortlichenPartikel, die „Spliceosomen“?

Aus 100 bis 300 Basenpaaren großen RNA Fragmenten.



SIP Frage:

Was versteht man in der Molekularbiologie unter Spleißen?

Das herausschneiden von nicht kodierenden Sequenzen aus dermRNA.


Translation- die Proteinbiosynthese

SIP Frage:

Wie muss die Anticodonsequenz von 5‘ nach 3‘ in der Phe-tRNA lauten,wenn der genetische Code für die Aminosäure Phenylalanin UUC ist?

GAA

Anticodon: auf tRNA, muss zu mRNA Triplett passengenetischer Code: auf RNA (die Zuordnung der Codons auf der RNA zu

einzelnen Aminosäuren und dem Stop Signal wird als genetischer Code bezeichnet. (Löffler Petrides)

Überlegung: einfache Spiegelung, von mRNA auf tRNA (also von UUC auf RNA auf GAA in tRNA.

Zellalltag einer menschlichen ZelleZellalltag einer menschlichen ZelleProteinabbau

SIP Frage:

Weshalb werden Verdauungsproteasen wie Pepsin oder Trypsin als Endopeptidasen bezeichnet?

Weil sie die Proteinketten in deren Mitte (endo) auseinanderschneiden und nicht am Rand (exo). Dann würden sie nämlich Exopeptidasen heißen.

SIP Frage:

Wo in der Zelle erfolgt die Bildung von Disulfidbrücken in Proteinen?

Die Bildung von Disulfidbindungen erfolgt im ER, da im Cytosol keine Disulfidbindungen katalysiert

werden können (reduzierendes Milieu, S-S Bindung aber Oxidation [H weg])

Der Weg der ProteineDer Weg der ProteineZellalltag einer menschlichen ZelleZellalltag einer menschlichen Zelle

SIP Frage:

In welchen Organellen wird endocytiertes Material abgebaut?

Endozytiertes Material wird in den Lysosomen abgebaut, deren Enzymeihr Wirkungsoptimum im Bereich pH 5 haben.


SIP Frage:

Im Golgi Apparat findet welcher wichtige Schritt bei der Modifikation von Proteinen statt?

Im Golgi Apparat werden die im ER angehängten Oligosaccharidkettenweiter modifiziert und dadurch komplexer.


SIP Frage:

In welchem Zellorganell findet die Glykosilierung von Proteinen statt?

Die enzymatische Glykosilierung von Proteinen findet im ER statt.Hier werden immer die gleichen Zuckerketten an die Proteine geknüpft, die dann im Golgi Apparat weitermodifiziert werden.

Nicht enzymatische Glykosilierung wäre z.B. das Anfügen von Zucker-ketten an Erythrozyten (HbA1c), ein Parameter zum Diabetesmonitoring.


Zellalltag einer menschlichen ZelleZellalltag einer menschlichen ZelleDNA Replikation

Replikationselongation

SIP Frage:

Was sind die Substrate der DNA abhängigen DNA Polymerase?

dATP, dCTP, dGTP, dTTP

d = desoxyA, C, G, T = Adenosin, Cytosin, Guanosin, ThymidinTP = Triphosphat


Die DNA Polymerasen

SIP Frage:

Beschreiben Sie die Funktion der Nukleaseaktivität der DNA Polymerase?

Die Nukleaseaktivität der DNA Polymerase (3‘- 5‘ Exonukleaseaktivität)dient der Erkennung und Entfernung beschädigter oder falsch eingebauter Nukleotide.

Dieser Prozess nennt sich Proofreading activity.

SIP Frage:

Wo in der Zelle erfolgt die Bildung von Disulfidbrücken in Proteinen?

Die Bildung von Disulfidbindungen erfolgt im ER, da im Cytosol keine Disulfidbindungen katalysiert

werden können (reduzierendes Milieu, S-S Bindung aber Oxidation [H weg])


SIP Frage:

In welchen Organellen wird endocytiertes Material abgebaut?

Endozytiertes Material wird in den Lysosomen abgebaut, deren Enzyme ihr Wirkungsoptimum im Bereich pH 5 haben.


SIP Frage:

Im Golgi Apparat findet welcher wichtige Schritt bei der Modifikation von Proteinen statt?

Im Golgi Apparat werden die im ER angehängten Oligosaccharidkettenweiter modifiziert und dadurch komplexer.


SIP Frage:

In welchem Zellorganell findet die Glykosilierung von Proteinen statt?

Die enzymatische Glykosilierung von Proteinen findet im ER statt.Hier werden immer die gleichen Zuckerketten an die Proteine geknüpft, die dann im Golgi Apparat weitermodifiziert werden.

Nicht enzymatische Glykosilierung wäre z.B. das Anfügen von Zucker-ketten an Erythrozyten (HbA1c), ein Parameter zum Diabetesmonitoring.


Animationen

http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html

http://www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNAReplication.swf

http://www.ncc.gmu.edu/dna/repanim.htm

Genetik:

http://spine.rutgers.edu/cellbio/flash/replication.htm

http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/translation.swf

http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/molecularbiology/mRNAsplicing.html

http://www.exonhit.com/alternativesplicing/pages/diagrams/figure1.htm

http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf

http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html

http://www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNAReplication.swf

Animationen

http://www.cells.de/cellsger/1medienarchiv/Zellfunktionen/Memb_Vorg/Zellatmung/Atmungskette/index.jsp

Atmungskette:

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