Biochemie - Einführung und Grundlagen

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Questions and Answers

Welche Interaktionsstärke beschreibt die kovalente Bindung?

1 – 4 kJ*mol-1

10 – 30 kJ*mol-1

200 – 500 kJ*mol-1 (correct)

435 kJ*mol-1

Was beschreibt die relative Permittivität D im Coulomb-Gesetz?

Die Dielektrizitätskonstante eines Materials (correct)

Die elektrische Feldstärke

Die Wechselwirkung zwischen zwei Ladungen

Die Polarität des Moleküls

Welches Molekül zeigt Wasserstoffbrückenbindungen?

H3C-OH (correct)

NaCl

Welche Aminosäuregruppe wird als nicht polar betrachtet?

Aminosäuren mit unpolaren und aromatischen Seitenketten Signup and view all the answers

Wie stark sind van-der-Waals-Wechselwirkungen?

1 – 4 kJ*mol-1 Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen trägt zur Stabilität von Eis bei?

Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen Signup and view all the answers

Was ist ein Beispiel für Elektrostatische Wechselwirkungen?

Ionische Bindungen in Lösungen Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Peptidbindung ist korrekt?

Peptidbindungen entstehen zwischen der Aminogruppe und der Carboxylgruppe. Signup and view all the answers

Was ist das Hauptziel der biochemischen Forschung im Hinblick auf biologische Prozesse?

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Welche der folgenden Stoffklassen ist KEINE biochemische Einheit?

Mineralien Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist für die wässrige Umgebung von biologischen Prozessen entscheidend?

Die Fähigkeit, als Lösungsmittel für Polare Moleküle zu wirken Signup and view all the answers

Welches Element macht den größten Teil der Körpermasse beim Menschen aus?

Sauerstoff Signup and view all the answers

Was beschreibt den Unterschied zwischen Purin- und Pyrimidinbasen?

Die Anzahl der Ringe in ihrer chemischen Struktur Signup and view all the answers

Worin besteht die Hauptfunktion von Katalysatoren in biochemischen Reaktionen?

Sie verringern die Aktivierungsenergie Signup and view all the answers

Welche Aussage zu den Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen ist richtig?

Ionische Wechselwirkungen sind temperaturabhängig und können schwächer werden, wenn die Temperatur steigt. Signup and view all the answers

Welches Element ist in der chemischen Zusammensetzung der meisten Aminosäuren am häufigsten vertreten?

Kohlenstoff Signup and view all the answers

Was unterscheidet Biochemie von Molekularbiologie?

Biochemie betrachtet biologische Prozesse aus einer chemischen Perspektive. Signup and view all the answers

Study Notes

Biochemie - Ziele

Biochemie untersucht biologische Prozesse aus chemischer Perspektive
Sie unterscheidet sich von Nachbardisziplinen wie Molekularbiologie
Stoffklassen und Prozesse der Biochemie werden eingeführt
Solide mathematisch-naturwissenschaftliche Kenntnisse sind essentiell
Interesse an Biokemie in kommenden Semestern wird gefördert

Biochemie - Was ist Biochemie?

Biochemie untersucht die Chemie des Lebens
Biologische Prozesse werden in der Sprache der Chemie beschrieben
Die wichtigsten Aspekte sind Struktur, Reaktivität, Stoffwechsel, Regulation und Katalyse
Beispiele: Glucose und Glycerin in Stoffwechselreaktionen

Biochemische Einheitlichkeit

Es existieren Gemeinsamkeiten in der Biochemie verschiedener Organismen (Bakterien, Pflanzen, Tiere)
Dies wird anhand von Beispielen wie Sulfolobus acidicaldarius, Arabidopsis thaliana und Homo sapiens dargestellt, wobei Gemeinsamkeiten auf molekularer Ebene gezeigt werden

Stoffklassen der Biochemie

Stoffklassen der Biochemie sind ein wichtiges Thema
Aufbau von Proteinen, Enzymatische Katalyse und Zelluläre Energieumwandlung gehören zu den Kernbereichen

Lernziele

"Biologische" Elemente können aufgelistet werden
Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen können benannt werden
Eigenschaften von Wasserlösungen für biologische Prozesse können beschrieben werden
Der Aufbau von Aminosäuren kann dargestellt und verschiedene Aminosäureklassen benannt werden
Unterschied zwischen Purin- und Pyrimidinbasen kann identifiziert werden

Stoffklassen - Details

Aminosäuren
Kohlenhydrate
Proteine
Nukleotide
Lipide
Biologische Membranen (Details über Membranen werden in den folgenden Folien präsentiert)

Elementzusammensetzung des menschlichen Körpers

Die häufigsten Elemente im menschlichen Körper sind im Vergleich zur Gesamtmasse aufgeführt (z. B. Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff)
Mengenelemente (ca. 96 %) vs. Spurenelemente (< 0,1 %)
Begründung der Bedeutung dieser Elemente wird im Präsentationsverlauf beantwortet

Wechselwirkungen

Arten von Wechselwirkungen (kovalent vs. ionisch vs. van-der-Waals etc.)
Stärken von Wechselwirkungen (in kJ/mol angegeben)
Beispiele für jedes Typ Wechselwirkungen

Wasser-Molekül

Sauerstoff ist elektronegativer als Wasserstoff
Bindungselektronen sind zum Sauerstoffatom verschoben
Dies führt zu einer negativen Teilladung am Sauerstoffatom und positiven Teilladungen an den Wasserstoffatomen
Das Wassermolekül ist dipolar

Wechselwirkungen von Wassermolekülen

Solvatisierung von Ionen
H-Brückenbindungen
Orientierung von Wassermolekülen um funktionelle Gruppen

Aufbau einer Aminosäure

Aminosäuren haben eine zentrale Kohlenstoffverbindung
Variable Seitenkette
Seitenketten von Lysin sind ein Beispiel für eine detaillierte Darstellung
Ammoniumbildung

Aminosäuren mit unpolaren und aromatischen Seitenketten

Eigenschaften der Aminosäuren sind für die Funktion relevant
Beispiele wie Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Methionin, Prolin, Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan

Aminosäuren mit polaren Seitenketten

Eigenschaften von Serin, Threonin, Cystein, Asparagin, Glutamin
Bedeutung von Disulfidbrücken

Aminosäuren mit geladenen Seitenketten

Eigenschaften von Asparaginsäure, Glutaminsäure, Lysin, Arginin und Histidin
pKa-Werte (Säure-Base-Eigenschaften)

Peptidbindung

Peptidbindungen verbinden Aminosäuren
Bindung wird gebildet durch Kondensation, wobei Wasser freigesetzt wird
Ausbildung von Peptidketten

Aufbau eines Nukleotids

Nucleotide bestehen aus Base, Zucker, und Phosphat
Beispiele für Basen: Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin
Zucker: Ribose (RNA) oder Desoxyribose (DNA)
Bedeutung von Phosphatresten

Purin- und Pyrimidinbasen

Purin- und Pyrimidine sind stickstoffhaltige Basen
Bestandteil von Nukleinsäuren (DNA und RNA)
Strukturen und Unterschiede werden gezeigt

Nukleinsäuren

Aufbau von Polymeren unter Spaltung energiereicher Bindungen
Synthese- und Kettenverlängerung

Zusammenfassung

Biochemie betrachtet biologische Vorgänge durch chemische Blickwinkel
Kovalente und nicht-kovalente Wechselwirkungen sind wichtig für die Makromoleküle
20 Aminosäuren bilden über Peptide Ketten
Nukleinsäuren bestehen aus Purin-/Pyrimidinbasen, Zucker und Phosphat

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Description

Dieser Quiz behandelt die Grundlagen der Biochemie, einschließlich der chemischen Prozesse des Lebens und deren Relevanz in verschiedenen Organismen. Es werden die wichtigsten Stoffklassen und biochemischen Prozesstypen untersucht, um ein tiefes Verständnis für die biochemische Einheitlichkeit zu fördern.