Biochemie PDF

Biochemie 1  Ziele (allgemein) - erste Grundlagen für eine chemische Perspektive auf biologische Prozesse - was Biochemie als Disziplin ausmacht und sie von Nachbardisziplinen, wie der Molekularbiologie, unterscheidet - Erster Einblick in grundlegen...

Biochemie 1  Ziele (allgemein) - erste Grundlagen für eine chemische Perspektive auf biologische Prozesse - was Biochemie als Disziplin ausmacht und sie von Nachbardisziplinen, wie der Molekularbiologie, unterscheidet - Erster Einblick in grundlegende biochemische Stoffklassen und Prozesse - solide mathematisch-naturwissenschaftliche Kenntnisse sind zum Verständnis biologischer Prozesse unabdingbar - Lust auf mehr Biochemie in den kommenden Semestern 2 Literatur-Hinweise Ausführlicher, geht weit über aktuelles Modul hinaus. Vorblick auf die kommenden Semester. 3  Biochemie Was ist Biochemie? Die Biochemie untersucht die Chemie der Lebensvorgänge. à Biologische Prozesse beschrieben in der Sprache der Chemie! Struktur Reaktivität Stoffliche Umwandlung Regulation Wechselwirkung Katalyse Glycerin Glucose 4  Biochemische Einheitlichkeit TATA-Box-bindendes Protein 5  Biochemie 1 - Stoffklassen der Biochemie 2 - Aufbau von Proteinen 3 - Enzymatische Katalyse 4 - Zelluläre Energieumwandlung 6 Stoffklassen der Biochemie 7  Lernziele - “biologische” Elemente aufzählen können - Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen nennen können - Die Besonderheiten der wässrigen Umgebung für Lebensprozesse nennen können - Den Aufbau einer Aminosäure zeichnen können und verschiedene Aminosäure- Klassen benennen können - Den Unterschied zwischen Purin- und Pyrimidinbasen nennen können 8  Stoffklassen Aminosäuren Proteine Kohlenhydrate 9  Stoffklassen Nukleotide (Desoxy)ribonukleinsäure Lipide Biologische Membranen 10 Elementzusammensetzung des menschlichen Körpers Grundelemente (rot) (ca. 96 %) Mengenelemente (hellrot) (ca. 3 %) Spurenelemente (gelb) (< 0,1 %) (Werte in % der Körpermasse beim Menschen) ? Wieso nur diese Elemente? 11  Wechselwirkungen Die kovalente Bindung Art der Stärke der Beispiel Wechselwirkung Wechsel- wirkung CH3 O (kJ*mol-1) C Kovalent 200 – 500 H-CH3: 435 kJ*mol-1 OH Ionisch 10 – 30 1 M NaCl- Lösung van-der-Waals 1–4 Ar.... Ar Wasserstoffbrücke 10 – 30 H3C-OH...OH2 1 cal = 4.184 J 12 Kovalente Bindung 13  Elektrostatische Wechselwirkung Elektrostatische Wechselwirkungen Dielektrizitätskonstanten / Relative Permittivität F = (1/4πε0) Q q / D r2 Coulomb-Gesetz (Skalar-Form) W = (1/4πε0) Q q / D r 14  Wasserstoffbrücken Wasserstoffakzeptor Wasserstoffdonor 15 Dipol-Dipol-Wechselwirkungen 16  Die wässrige Umgebung Das Leben vollzieht sich in einer wässrigen Umgebung. aus Christen-Jaussi, Biochemie 17  Das Wasser-Molekül Wasser-Molekül Wasserstoff-Brückenbindungen 18  Wechselwirkungen von Wasser-Molekülen Die Solvatisierung von Ionen......und H-Brückenbindungen zu funktionellen Gruppen richten die Wassermoleküle aus. Struktur von Eis 19 Aufbau einer Aminosäure 20 Aminosäuren mit unpolaren und aromatischen S.k. 21 Aminosäuren mit polaren S.k. 22 Aminosäuren mit geladenen S.k. 23  Die Peptidbindung …zum Peptid. Von der Peptidbindung… 24 Aufbau eines Nukleotids 25 Purin- und Pyrimidinbasen 26  Nukleinsäuren Aufbau von Polymeren unter Spaltung energiereicher Bindungen 27  Zusammenfassung ü Biochemie betrachtet biologische Vorgänge aus der Sicht der Chemie ü Kovalente und nicht-kovalente Wechselwirkungen sorgen für die Ausbildung von Molekülen und biologischen Makromolekülen ü 20 verschiedene Aminosäuren bauen über Peptidbindungen Ketten ü Nukleinsäuren setzen sich aus einer Purin-/Pyrimidin-Base, einem Zucker und einem Phosphatrest zusammen 28