Questions and Answers
Welche Aminosäure bestimmt die Substrat-Spezifität der Chymotrypsin?
Was ist die Hauptfunktion von Endopeptidasen?
Welche Art von Proteasen führen zu einer vollständigen Proteolyse?
Welche Funktion haben limitierte Proteasen?
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Was ist ein Charakteristikum von limitierten Proteasen?
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Welche Art von Aminosäuren werden oft von limitierten Proteasen erkannt?
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Was ist ein Beispiel für die Funktion von limitierten Proteasen?
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Welche Protease spaltet Peptidbindungen an kleinen, neutralen Aminosäuren?
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Was ist ein Beispiel für einen Ort, an dem limitierte Proteolyse stattfindet?
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Was ist ein allosterischer Effektor?
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Wie viel Prozent des CO2-Transports im Plasma erfolgt in physikalischer Lösung?
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Was ist der Bohr-Effekt?
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Wie wird die Sauerstoffabgabe an das Gewebe beeinflusst?
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Was ist die Funktion von 2,3-BPG?
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Was passiert, wenn der CO2-Partialdruck steigt?
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Wie viel Prozent des CO2-Transports im Erythrozyten erfolgt als Carbamino-Hb?
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Was ist ein Carbamat?
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Wie viele Genmutationen sind bei Hämoglobinopathien bekannt?
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Wo wird überschüssiges Eisen im Körper abgelagert?
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Welche Prozent des Eisens im Körper befinden sich in Hämoglobin und Myoglobin?
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Wie viel Eisen benötigen Männer täglich?
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Wie viel Eisen wird pro Tag ausgeschieden?
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Welches Protein reguliert die Eisenaufnahme durch Bindung an den Transferrin Rezeptor?
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Wie wird Eisen vom Lumen als Fe2+ aufgenommen?
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Was ist ein Speicher für Eisen im Körper?
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Wie viel Eisen kann Ferritin maximal speichern?
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Was ist ein Therapieansatz bei Hämochromatose?
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Was erkennen Transkriptionsfaktoren in der DNA?
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Was wird durch Capping, Splicing und Polyadenylierung aus hnRNA hergestellt?
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Wo finden die Prozesse der Transkription und posttranslationalen Prozessierung in der Zelle statt?
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Was wird durch RNA-Editing gezielt verändert?
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Was ist das Open Reading Frame (ORF)?
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Was wird durch tRNA-Synthetasen vermittelt?
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Was ist die Funktion der 5'-UTR?
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Was ist der Unterschied zwischen hnRNA und mRNA?
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Wofür steht każdem Codon (Basentriplett)?
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Was ist der Hauptzweck des Katabolismus?
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Welcher Nährstoff ist obligatorisch für Erythrozyten?
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Was ist das Ziel des Anabolismus?
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Was ist der physikalische Brennwert?
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Was ist Hess'scher Satz?
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Welcher Organspeicher wird für die Energiegewinnung benötigt?
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Was ist die Einheit für die Energiezufuhr?
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Was ist der Intermediärstoffwechsel?
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Wie viel Energie wird benötigt, um 1 Liter Wasser um 1°C zu erwärmen?
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Welche Prozent der chemischen Energie wird bei katabolischen Reaktionen in Wärme umgewandelt?
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Was ist der Zweck des Anabolismus?
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Welcher Nährstoff ist obligatorisch für Erythrozyten?
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Was ist ein Zwischenprodukt des Stoffwechsels?
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Wie viele Kilokalorien (kcal) entsprechen einem Joule (J)?
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Was beschreibt Hess'scher Satz?
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Welcher Organismuspeicher wird für die Energiegewinnung benötigt?
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Was passiert bei einer Enzymhemmung vom Typ 'Reversibel - Kompetitiv'?
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Welche Funktion haben Transferasen?
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Was ist ein Merkmal von Allosterischen Enzymen?
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Was ist die Funktion von Oxidoreduktasen?
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Was ist der Km-Wert?
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Was passiert bei einer vollen Sättigung der Enzymmoleküle?
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Was ist ein Charakteristikum von Isoenzymen?
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Was ist der Hauptzweck des Katabolismus?
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Was ist die Funktion von chemischen Reaktionen im Metabolismus?
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Was ist das Ergebnis der Oxidation von Glucose?
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Wieviele Kalorien entsprechen einem Joule?
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Welche Art von chemischen Reaktionen finden im Intermediärstoffwechsel statt?
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Was ist die Funktion von Energiespeichern im Körper?
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Welche chemische Reaktion findet bei der Oxidation von Nahrungsstoffen statt?
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Was ist die Einheit für die Energiezufuhr?
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Was ist die Funktion von ATP?
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Wie viel ATP ist im Körper gespeichert?
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Was ist Hess'scher Satz?
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Welche von folgenden Reaktionen findet bei der Oxidation von Proteinen statt?
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Was ist die Rolle der ATP-Synthese bei der Oxidation von Nahrungsstoffen?
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Wieviel ATP wird pro Tag umgesetzt?
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Was ist die Hauptaufgabe von Enzymen?
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Was beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit einer Enzym-katalysierten Reaktion?
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Welche Funktion haben Lyasen?
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Was ist die Einheit für die katalytische Potenz eines Enzyms?
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Was ist der Zweck der Enzym-Substrat-Komplex-Bildung?
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Was sind Coenzyme?
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Was ist die Aufgabe der Cofaktoren?
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Was ist die Funktion von Proteasen?
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Was ist die Formel für die Reaktionsgeschwindigkeit einer Enzym-katalysierten Reaktion?
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Wo finden Proteolyseprozesse im Zellinneren statt?
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Was ist die Bedeutung der Michaelis-Menten-Kinetik?
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Was ist ein Ziel der regulatorischen Mechanismen bei Proteasen?
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Was sind Cofaktoren?
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Was ist die Funktion von Hydrolasen?
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Was sind Beispielorte für Proteolyseprozesse außerhalb der Zelle?
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Wie werden Proteasen reguliert?
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Was sind Vorläufer von Coenzyme?
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Study Notes
Funktionelle Gruppen in der Substrat-Bindetasche
- Kontrollieren den Zugang und bestimmen die Substrat-Spezifität der Protease
- Beispiele:
- Glycin: große, hydrophobe (Phe, Trp, Tyr) - Chymotrypsin
- Aspartat: positiv geladene (Arg, Lys) - Trypsins
- Valin: kleine, neutrale (Ala, Gly, Val) - Elastase
Endopeptidasen
- Spalten innerhalb des Proteins
- Vollständige vs. limitierte Proteolyse
- Vollständige Proteolyse: nicht Substrat-spezifische Proteasen, oft auch nicht spezifisch für bestimmte Aminosäuren
- Limitierte Proteolyse: hochspezifisch für das Substrat und für die zu spaltende Peptidbindung
CO2-Transport
- CO2-Bindung stabilisiert Deoxy-Hb (T-Form)
- Freisetzung von O2 wird begünstigt
- CO2 ist ein allosterischer Effektor
- CO2-Transport vom Gewebe zur Lunge:
- Gewebe: pCO2 = 46 mm Hg, pO2 = 30-40 mm Hg
- Lunge: pCO2 = 40 mm Hg, pO2 = 100 mm Hg
- CO2-Transport im Plasma: 10% in physikalischer Lösung, 50% als Bicarbonat
- CO2-Transport im Erythrozyten: 15% als Carbamino-Hb, 25% als Bicarbonat
Hämoglobinopathien
- Mehr als 1000 Genmutationen bekannt
- Nord-Europäer sind häufig heterozygot, Homozygot: 25% haben manifestierte Hämochromatose
- HFE-Protein reguliert Eisenaufnahme durch Bindung an den Transferrin-Rezeptor
- Überschüssiges Eisen wird abgelagert in Leber, Pankreas, Herzmuskel, Haut und Gelenken
Eisen im Körper
- 70% Hb/Mb, 10% Enzyme, 20% Speichereisen, < 1% Transporteisen
- Aufnahme von Eisen kann reguliert werden: Feedback-Mechanismen, +DMT1, +TfR, -Ferritin, -ALA-Synthese
- Bedarf: Männer 1 mg/Tag, Frauen 2-3 mg/Tag (bzw. 4-5 mg bei Schwangerschaft)
Genexpression
- Transkriptionsfaktoren erkennen Promotor und andere DNA-Elemente
- mRNAs: Open Reading Frame, Start/Stop-Codon, UTRs
- ORF: Bereich der DNA/mRNA, dessen Leserahmen zwischen Startcodon und erstem Stopcodon im gleichen Leseraster ist
- ORFeom: die Gesamtheit aller offenen Leseraster eines Genoms
Zellprozesse
- Transkription, Posttranslationale Prozessierung im Zellkern
- Translation, Posttranslmodifizierung im Plasma
- Vom Genprodukt zum fertigen Protein:
- mRNAs sind polyadenyliert (polyA)
- hnRNA ist das primäre Transkript eukaryontischer Strukturgene
- hnRNA wird durch Capping, Splicing und Polyadenylierung zu mRNA
Stoffwechsel
- Katabolismus: energieliefernder Stoffwechsel, 60% wird an Wärme frei, 40% chemische Energie
- Anabolismus: Alle Prozesse, die dem Aufbau von Speichermolekülen und zellulären Bausteinen dienen
- Intermediärstoffwechsel: Stoffwechsel der Zwischenprodukte zwischen Bausteinen und Endprodukten
- Energiumsatz: Messung der Energiezufuhr
- 1 kcal erwärmt 1l Wasser um 1°C, 1 cal = Erwärmung von 1 ml H2O um 1°C, 1 Joule (J) = 1 Newton*m = 1 kg*m^2*s^-1
Energiestoffwechsel
- Der katabolische Stoffwechsel liefert chemische Energie (60% wird als Wärme freigesetzt, 40% als chemische Energie)
- Der katabolische Stoffwechsel liefert Bausteine für den Anabolismus
- Die chemische Energie wird für verschiedene Prozesse benötigt:
- Homöostase
- Biosynthese
- Osmotische Arbeit
- Mechanische Arbeit
- Signaltransduktion
- Aufbau von Körpersubstanz (Anabolismus)
Nährstoffabbau
- Glykogen wird zu Glucose abgebaut
- Triacylglycerine (TAG) werden zu Glycerin und Fettsäuren abgebaut
- Proteine werden zu Aminosäuren abgebaut
- Der hydrolytische Abbau führt zu Acetyl-CoA, einem zentralen Metaboliten des Stoffwechsels
Anabolismus
- Der Anabolismus umfasst alle Prozesse, die dem Aufbau von Speichermolekülen und zellulären Bausteinen dienen
Intermediärstoffwechsel
- Der Intermediärstoffwechsel umfasst den Stoffwechsel von Zwischenprodukten zwischen Bausteinen und Endprodukten
Energiemessung
- 1 kcal erhöht die Temperatur von 1 Liter Wasser um 1°C
- 1 cal ist die Energiemenge, die benötigt wird, um 1 ml Wasser um 1°C zu erhöhen
- 1 kcal = 1000 cal
- 1 Joule (J) = 1 Newtonm = 1 kgm^2*s^-1
- 1 kcal = 4,2 kJ
Enzyme
- Enzyme sind Biokatalysatoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen
- Enzyme sind substratepezifisch
- Enzyme benötigen oft Cofaktoren
- Enzyme beschleunigen Reaktionen, indem sie die Aktivierungsenergie reduzieren
- Enzyme haben keinen Einfluss auf das Gleichgewicht
Enzymkinetik
- Die Enzymkinetik beschreibt die Reaktionsgeschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion in Abhängigkeit von der Substratkonzentration
- Die Michaelis-Menten-Kinetik beschreibt die Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Substratkonzentration
Cofaktoren
- Cofaktoren sind für die Aktivität eines Enzyms wichtig
- Cofaktoren können Metallionen oder Coenzyme sein
- Coenzyme sind keine Proteine
- Coenzyme können eine prosthetische Gruppe kovalent mit dem Enzym verknüpft sein oder als Cosubstrat reversibel an das Enzym gebunden sein
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Description
Lerne über die verschiedenen Proteasen und ihre Substrat-Spezifität. Entdecke die Rollen von Glycin, Aspartat und Valin in der Proteolyse.