Questions and Answers
Was ist die Primärstruktur eines Proteins?
Wie entsteht die Sekundärstruktur eines Proteins?
Welche Aminosäuren stören die alpha-Helix?
Welche Struktur ist für die Interaktion mit anderen Molekülen wichtig?
Signup and view all the answers
Was ist ein beta-Faltblatt?
Signup and view all the answers
Welche Struktur hat eine Ganghöhe von 0,54 nm?
Signup and view all the answers
Wie viel ml Säure hatte man am Anfang?
Signup and view all the answers
Welche Funktion übernehmen Proteine im Körper?
Signup and view all the answers
Was ist eine Aufgabe der Proteine bei der Energiegewinnung?
Signup and view all the answers
Wie viele proteinogene Aminosäuren gibt es?
Signup and view all the answers
Wie viele pH-Messungen benötigt man für die Austrup-Methode?
Signup and view all the answers
Was ist ein Beispiel für ein Protein, das Immunität verleiht?
Signup and view all the answers
Was ist der Name des Puffertyps, der auch bei respiratorischen Azidosen/Alkalosen wirksam ist?
Signup and view all the answers
Was ist ein Beispiel für ein Protein, das als Transportprotein wirkt?
Signup and view all the answers
Welche Funktion hat das Ubiquitin-Proteasom-System im Zusammenhang mit DNA-Schäden?
Signup and view all the answers
Was passiert mit p53, wenn es konstitutiv ubiquityliert wird?
Signup and view all the answers
Welche Krankheit wird mit dem Defekt des Proteins Parkin assoziiert?
Signup and view all the answers
Wie wirkt p53 auf den Zellzyklus, wenn es aktiviert wird?
Signup and view all the answers
Welche Funktion hat das Ubiquitin-Proteasom-System im Zusammenhang mit Proteinfaltung?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion von DDB1 im Zusammenhang mit DNA-Schäden?
Signup and view all the answers
Welche Form von Eisen wird durch die Hämoxygenase freigesetzt?
Signup and view all the answers
Welches Vitamin fördert die Resorption von Eisen?
Signup and view all the answers
Welches Protein ist an der Aufnahme von Häm-Eisen in Enterozyten beteiligt?
Signup and view all the answers
Wie viel Eisen wird täglich resorbiert?
Signup and view all the answers
Welches Substrat hemmt die Eisenresorption?
Signup and view all the answers
Welcher Prozess entfernt überschüssiges Eisen aus dem Körper?
Signup and view all the answers
Wie viel Eisen wird täglich ausgeschieden?
Signup and view all the answers
Welcher Enzymkomplex oxidiert Fe2+ zu Fe3+?
Signup and view all the answers
Was charakterisiert die Enden von eukaryotischen Chromosomen?
Signup and view all the answers
Warum ist die Telomerase für die Zellteilungsfähigkeit von Tumorzellen wichtig?
Signup and view all the answers
Was ist die Länge der DNA in jeder Zelle?
Signup and view all the answers
Wie viele Basenpaare enthält ein Nukleosom?
Signup and view all the answers
Was regelt den Verpackungsgrad von Chromatin?
Signup and view all the answers
Was ist eine Funktion der Chromatinfaltung?
Signup and view all the answers
Was passiert, wenn die Telomere kürzer werden?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion der Chromatinmodifizierung?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion der Wasserstoffbrücken bei der Bildung der Sekundärstruktur eines Proteins?
Signup and view all the answers
Welche Struktur eines Proteins wird durch die Bildung von H-Brücken zwischen benachbarten Aminosäuren verursacht?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion der beta-Schleife in einem Protein?
Signup and view all the answers
Welche Aminosäure unterbricht die alpha-Helix?
Signup and view all the answers
Was ist ein charakteristisches Merkmal der alpha-Helix?
Signup and view all the answers
Was ist eine Form der posttranslationalen Modifikation?
Signup and view all the answers
Welche Art von Proteasen spalten das APP-Protein in das A-beta-Peptid?
Signup and view all the answers
Wie wirken Proteasen auf die Peptid-Bindung?
Signup and view all the answers
Welche Art von Proteasen ist an der Apoptose beteiligt?
Signup and view all the answers
Wie werden Proteasen unterteilt?
Signup and view all the answers
Was ist ein Beispiel für eine Exopeptidase?
Signup and view all the answers
Wie wirken Proteasen auf die Ladungen?
Signup and view all the answers
Welche Funktion haben die Substrat-Bindungstaschen?
Signup and view all the answers
Welche Funktion übernimmt das Ubiquitin-Proteasom-System im Zellzyklus?
Signup and view all the answers
Welche Art von Proteasen sind Carboxypeptidasen?
Signup and view all the answers
Welche Eigenschaft charakterisiert die Ubiquitin-Ligase (E3)?
Signup and view all the answers
Welche Funktion übernimmt das Proteasom im Zusammenhang mit fehlgefalteten Proteinen?
Signup and view all the answers
Welche Eigenschaft charakterisiert die Proteolyse durch Proteasen?
Signup and view all the answers
Welche Struktur besteht aus Protoporphyrin IX und Fe2+?
Signup and view all the answers
Welche Kopplung ist für die Substratbindung an Proteasen verantwortlich?
Signup and view all the answers
Wie viel Prozent des Körper-Eisens sind Funktionseisen?
Signup and view all the answers
Welches Eisen-Protein ist an der Aufnahme von Häm-Eisen in Enterozyten beteiligt?
Signup and view all the answers
Was ist die Hauptfunktion von Erythropoese?
Signup and view all the answers
Wie viele Tage beträgt die Lebensdauer von Erythrozyten?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion von EPO?
Signup and view all the answers
Wie viel Eisen wird täglich resorbiert?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion von Ferritin?
Signup and view all the answers
Was ist der Grund für die Zunahme der Erythropoese?
Signup and view all the answers
Wo findet die Synthese von Häm hauptsächlich statt?
Signup and view all the answers
Was ist die Folge einer Bleivergiftung?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion der Hämoxygenase?
Signup and view all the answers
Was passiert mit Bilirubin in der Leber?
Signup and view all the answers
Was ist die Folge einer Hyperbilirubinämie?
Signup and view all the answers
Wo erfolgt der Abbau der Erythrozyten?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion des Multispezifischen organischer Anionentransporters?
Signup and view all the answers
Welche Menge an Eisen wird täglich wiederverwertet?
Signup and view all the answers
Welche Funktion hat der Katabolismus im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Was ist das Endprodukt des hydrolytischen Abbaus von Glycogen?
Signup and view all the answers
Welche Nährstoffgruppe ist obligatorisch für Erythrozyten?
Signup and view all the answers
Was ist der physiologische Brennwert?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion der chemischen Energie?
Signup and view all the answers
Was ist das Endprodukt des katabolen Abbaus von Proteinen?
Signup and view all the answers
Was ist dieEinheit für die Energiezufuhr?
Signup and view all the answers
Was besagt der Hessesche Satz?
Signup and view all the answers
Was ist der Zweck von katabolischen Reaktionen im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Welche Reaktion beschreibt die Oxidation von Glucose?
Signup and view all the answers
Was ist eine Funktion von chemischen Reaktionen im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Was ist der Zweck von anabolen Reaktionen im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Was ist die Hauptfunktion des Metabolismus?
Signup and view all the answers
Was passiert, wenn die Substratkonzentration bei einem enzymkatalysierten Prozess erhöht wird?
Signup and view all the answers
Welche Auswirkung hat eine irreversible Enzymhemmung auf die maximale Reaktionsgeschwindigkeit v(max)?
Signup and view all the answers
Welche Reaktionen dienen der Energieerzeugung im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion von Allosterischen Effektoren bei Enzymen?
Signup and view all the answers
Was ist ein Ziel von chemischen Reaktionen im Stoffwechsel?
Signup and view all the answers
Was sind Isoenzyme?
Signup and view all the answers
Welche Enzymklasse überträgt chemische Gruppen?
Signup and view all the answers
Was ist die Funktion von NAD+ und NADP+ in Oxidoreduktasen?
Signup and view all the answers
Was ist die Auswirkung einer kompetitiven Enzymhemmung auf die Konstante Km?
Signup and view all the answers
Welche Enzymklasse katalysiert die Übertragung von Wasserstoff-Ionen?
Signup and view all the answers
Study Notes
Chemische Reaktionen und Puffer
- Die Formel
c1 * V1 = c2 * V2
wird verwendet, um die anfängliche Menge von 100 ml Säure zu bestimmen. - Im Gegensatz zum HCO3--Puffer wirken Bicarbonat-Puffer (25%) auch bei respiratorischen Azidosen/Alkalosen, bei denen vermehrt/vermindert CO2 abgeatmet wird.
- Die Astrup-Methode wird verwendet, um eine unbekannte CO2-Konzentration zu messen, indem mit 3 pH-Messungen gearbeitet wird.
Proteine
- Proteine sind lange, lineare Polymere aus monomeren Untereinheiten (21 proteinogene Aminosäuren).
- Primärstruktur: Abfolge der miteinander verknüpften Aminosäuren.
- Sekundärstruktur: regelmäßige, lokale Strukturen innerhalb des Proteins.
- alpha-Helix: rechtsgängig, pro Windung 3,6 Aminosäurereste, 0,15 nm Abstand.
- beta-Faltblatt: 0,35 nm Abstand, Seitenketten in entgegengesetzte Richtungen.
- beta-Schleife: bewirkt einen Richtungswechsel im Protein, stets an der Oberfläche von Proteinen.
Ubiquitin-Proteasom-System
- Funktionen:
- Abbau von durch Hitze und Stress geschädigten Proteinen
- DNA-Schäden-Reparatur
- regulierte Proteolyse -> Signaltransduktion
- Proteinfaltung: Qualitätskontrolle
- p53: Tumorsuppressor und Transkriptionsfaktor, aktiviert durch DNA-Schäden.
Eisenstoffwechsel
- orale Eisenaufnahme: ca. 10 mg/Tag, davon werden 1 mg resorbiert.
- Eisenresorption:
- Häm-Eisen (Fe2+): Aufnahme in Enterozyten, Freisetzung von Eisen aus Häm durch Hämoxygenase.
- Non-Häm-Eisen (Fe3+): Reduktion zu Fe2+ im Magen-Darm-Trakt.
- Eisentransport: Über DMT1-Transporter (Cotransport mit H+).
- Eisenspeicherung: als Ferritin.
Chromosomen
- Telomere: repetetive, nicht-codierende Sequenz (GGGTTA).
- Einzelstrang-Überhang am 3'-Strang.
- Telomerase: verlängert die Telomere, nur in stark proliferierenden Geweben und Tumorzellen.
Chromatin
- Chromatin besteht aus DNA und Proteinen.
- Nukleosomen: falten DNA in eine kompakte Struktur.
- Chromatinfaltung: schützt die DNA, ermöglicht präzise Regulation der Genexpression.
- Chromatinmodifizierung: verändert chemische Eigenschaften, erlaubt Bindung von Proteinen.
Proteine
- Primärstruktur: Abfolge der miteinander verknüpften Aminosäuren (AS), wird in der Protein-Biosynthese hergestellt
- Sekundärstruktur: regelmäßige, lokale Strukturen innerhalb des Proteins, Proteine falten sich zu einer bestimmten dreidimensionalen Struktur durch Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten AS
- alpha-Helix: rechtgängig, pro Windung 3,6 AS-Reste, 0,15 nm Abstand, Ganghöhe von 0,54 nm, Seitenketten zeigen nach außen, inneres dicht gepackt
- beta-Faltblatt: 0,35 nm Abstand, Seitenketten in entgegengesetzten Richtungen, 4-5 beta-Stränge pro Faltblatt
- beta-Schleife: bewirkt einen Richtungswechsel im Protein, stets an der Oberfläche von Proteinen, wichtig für Interaktion mit anderen Molekülen
Proteasen
- Unterteilt nach Katalysemechanismus und Substratspezifität
- Exopeptidasen: spalten am N- oder C-Terminus des Proteins
- Aminopeptidase: spaltet 1-2 AS vom N-Terminus ab
- Carboxypeptidase: spaltet 1 AS vom C-Terminus ab
- Endopeptidasen: spalten innerhalb des Proteins
- Asp-Proteasen: beta- und gamma-Sekretase, spalten APP in A-beta Peptid, wichtig für die Alzheimer-Krankheit
- Zink-Proteasen: Wasser wird als Ligand mit Zn2+ polarisiert, spaltet direkt ohne Zwischenprodukt
Ubiquitin-Proteasom-System (UPS)
- Hauptabbauweg für intrazelluläre Proteine
- Substrate werden durch Ubiquitin markiert und einem Proteasekomplex (Proteasom) zugeführt
- Die Ubiquitylierung erfolgt über eine dreistufige enzymatische Kaskade (E1-E2-E3)
- Die Ubiquitin-Ligase (E3) ist maßgeblich für die Substratspezifität verantwortlich
Hämoglobin (Hb)
- Apoprotein (Globin) + prosthetische Gruppe (Häm)
- Häm: Protoporphyrin IX und Fe2+
- Fe-Koordinationsstellen: 4x Häm, 1x Polypeptid (prox. Einteilung des Körpereisens)
Eisen
- Einteilung des Körpereisens:
- Funktionseisen: Hämoglobin, Myoglobin, Enzymeisen
- Speichereisen: Ferritin, Hämosiderin
- Transporteisen: Transferrin
- Gesamt: 3500-4500 mg, 45-60 mg/kg
Erythrozyten
- haben keinen Zellkern, keine Mitochondrien, kein ER
- Energiegewinnung: aus anaerober Glykolyse & Pentosephosphatweg
- Lebensdauer: 100-120 Tage
- Differenzierung von Blutzellen wird von Zytokinen gesteuert (EPO)
- Gesteigerte Erythropoese: Blutverlust, Gabe von EPO, Absinken von pO2 im Gewebe
Häm-Synthese und -abbau
- Synthese hauptsächlich in Erythroblasten und Retikulozyten
- Synthetisiert in Mitochondrien und im Zytosol
- ALA Synthase katalysiert ersten Schritt der Häm-Synthese
- Abbau der Erys in Milz, Knochenmark und Leber
- Hämabbau: Wiederverwertung des Eisens, Abbau des hydrphoben Häm-Gerüsts, Mobilisierung des Eisens
- Bilirubinabbau: Hämoxygenase, Biliverdinreduktase, UDP-Glucuronyltransferase
Krankheiten
- Hyperbilirubinämie: Ikterus, bei über 2 mg/100ml
- Blutarmut und Enzephalopathie und neurologische Schäden durch Bleivergiftung
Energiestoffwechsel
- Energieärmer als Nährstoffe
- Katabolismus liefert chemische Energie (40%) und Bausteine für Anabolismus
Nährstoffabbau
- Glycogen > Glucose
- TAG > Glycerin + Fettsäuren
- Proteine > AS
- Alle Nährstoffgruppen sind für Energiegewinnung geeignet und austauschbar
- Glucose ist obligatorisch für Erythrozyten und Gehirn (+ Ketonkörper)
Anabolismus
- Prozesse zur Synthese von Speichermolekülen und zellulären Baustoffen
- Bedarf chemische Energie
Intermediärstoffwechsel
- Stoffwechsel der Zwischenprodukte zwischen Bausteinen und Endprodukten
Energiumsatz
- Messung der Energiezufuhr
- 1 kcal = 4,2 kJ
- 1 Joule (J) = 1 Newton*m = 1 kg*m^2*s^-1
Hess’scher Satz
- Energieänderung ist unabhängig vom Weg der Zustandsänderung
- Physikalischer Brennwert (kJ/g): Energiemenge, die bei vollständiger Verbrennung im Kalorimeter frei wird
- Physiologischer Brennwert: Energiemenge, die bei der Verbrennung im Körper frei wird
Brennwert
- Proteine: 17 kJ/g
- Kohlenhydrate: 17 kJ/g
- Fette: 38 kJ/g
- Ethanol: 29 kJ/g
Transkription von Genen
- TF werden synthetisiert, degradiert, lokalisiert, chemisch modifiziert und freigegeben
- Co-Aktivatoren verbinden TF mit der generellen Transkriptionsmaschinerie
Arten von Spleißen
- Konstitutiv
- Exon-Skipping
- Intron Retention
- Mutually Exclusive Exons
- Alternative 5’ Splice / 3’ Splice Site
Enhancer und Silencer
- Enhancer: nicht-transkribierte Gensequenzen, die die Transkription spezifischer Gene verstärken
- Silencer: gegensätzliche Regulatorsequenzen
- Transkriptionsrate des Gens ergibt sich aus Zusammenspiel von Enhancern und Silencern
Enzyme
- Katabolismus: Oxidation der Glucose (C6H12O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + 6 H2O + 2850 kJ/mol)
- Enzymhemmung: reversibel - kompetitiv (z.B. Lovastatin) und irreversibel - nicht-kompetitiv (z.B. ASS)
Allosterische Enzyme
- Meist aus mehreren Untereinheiten
- Phosphofruktokinase 1 (Glykolyse), Pyruvat Dehydrogenase (verbindet Glykolyse und Citrat-Zyklus)
- negativer allosterischer Effektor stabilisiert die T-Form
- positiver allosterischer Effektor stabilisiert die R-Form
Isoenzyme
- Katalysieren die gleiche Reaktionen, sind jedoch strukturell verschieden
Enzymklassen
- Oxidoreduktasen: Übertragen Elektronen (bzw.Wasserstoff)
- Transferasen: Übertragen chemische Gruppen
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Description
Lernen Sie die Formel für Pufferreaktionen kennen und verstehen Sie den Modellversuch zum Co2-Bicarbonat-Puffer und seine Anwendung bei respiratorischen Azidosen und metabolischen Azidosen.