Altklausur Biochemie SS 2024 PDF

[Altklausur Biochemie SS 2024 ] 1. Schreiben Sie die Strukturformel des Pentapeptids „Serin-Lysin-Histidin-Glycin-Glutamin" vom N-terminalen zum C-terminalen Ende (je 2P) Ein Bild, das Screenshot enthält. Automatisch generierte Beschreibung 2. Glykolyse: Nennen Sie den Namen (je 1P) und...

[Altklausur Biochemie SS 2024 ] 1. Schreiben Sie die Strukturformel des Pentapeptids „Serin-Lysin-Histidin-Glycin-Glutamin" vom N-terminalen zum C-terminalen Ende (je 2P) Ein Bild, das Screenshot enthält. Automatisch generierte Beschreibung 2. Glykolyse: Nennen Sie den Namen (je 1P) und zeichnen Sie die Strukturformel der Intermediate (je 1P) der Reihenfolge nach und zwar nach der Phosphorylierung von Glucose bis zum ersten Schritt, der NAD+ reduziert.  3. Sortieren Sie die Moleküle Kohlendioxid, Methanol, Methan, Ameisensäure und Formaldehyd nach ihrem Energiegehalt (niedrigste höchste Energie) (5P). Zeichnen Sie die Strukturformel von Coenzym A (5P) [ ] 4. Citratzyklus: Nennen Sie die Namen (je 1P) der Intermediate der Reihenfolge nach und zwar vom ersten C5-Körper aus bis zum Produkt der Fumarase. Welche drei weiteren Enzyme sind an den entsprechenden Schritten beteiligt (je 1P)? Welches dieser Enzyme ist auch Bestandteil der respiratorischen Elektronentransportkette? Wie viele Moleküle NADH und FADH~2~ werden in einem vollständigen Zyklus (pro Acetyl-CoA) gebildet (1P)? 1. [*α*]{.math.inline}-*Ketoglutarat-Dehydrogenase Succinyl-CoA-Synthetase* [*α*]{.math.inline}-Ketoglutarat \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\--\> Succinyl-CoA \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\--\> Succinat \-\-\-\-\-- *Succinat-Dehydrogenase Fumarase* \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\--\> Fumarat \-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\--\> Malat Enzym beteiligt an der respiratorischen Elektronentransportkette: *Succinat-Dehydrogenase* (ist Teil von Komplex II & überträgt Elektronen von FADH~2~ auf Ubichinon) [ ] NADH werden pro Acetyl-CoA Moleküle gebildet FADH~2~ werden pro Acetyl-CoA Molekül gebildet 5. Ordnen Sie folgende Begriffe dem Fettsäureaufbau bzw. Fettsäureabbau zu (je 1P für jede korrekte Zuordnung): NADPH + H^+^, L-Hydroxyacyl-CoA, Malonyl-ACP, Acetyl-CoA-Dehydrogenase, Acetyl-CoA-Carboxylase, Acylcarrierprotein, beta-Oxidation, Propionyl-CoA, beta-Ketoacyl-CoA-Thiolase 6. Nennen Sie die vollständigen Namen der Enzyme, die Ubichinon in der respiratorischen Elektronentransportkette reduzieren und oxidieren (2P). Welche gemeinsame Funktion haben beide Enzyme (1P)? Beschreiben Sie den Q-Zyklus (5P). Ordnen Sie zwei Kofaktoren aus der folgenden Auswahl den genannten Enzymen zu (2P): FeS-Zentren, Chlorophyll, Flavin-Adenin-Dinukleotid, Flavin-Adenin-Mononukleotid, Pheophytin, Plastochinon, Bakterienchlorophyll, Häm, Kupfer, Mangan +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 1. Schritt | 2. Schritt | +===================================+===================================+ | -QH~2~ gibt 2 e^-^ ab (werden | -es wird wieder QH~2~ oxidiert, | | aber getrennt übertragen) | ein e^-^ über einen | | | Eisen-Schwefel-Cluster & Häm c~1~ | | | auf Cytochrom c übertragen (unter | | | Abspaltung von 2H^+^) | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | \- 1 e^-^ wird über einen | -das zweite e^-^ wird nun aber | | Eisen-Schwefel-Cluster & Häm c~1~ | auf das Semichinonradikalanion | | auf Cytochrom c übertragen. 2 | Q^-^ übertragen & nach Aufnahme | | Protonen werden in den | von 2 Protonen (2H^+^) auf der | | Membranraum freigesetzt (2H^+^) | Matrixseite entsteht QH~2~, das | | | in einem neuen Zyklus oxidiert | | | werden kann | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | \- das zweite e- wird über Häm | | | b~L~ & Häm b~H~ auf ein | | | oxidiertes Ubichinon Q | | | übertragen. Es entsteht ein | | | Semichinonradikalanion Q^-^ | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | es werden 4 Protonen gepumpt (2x | | | QH~2~) & 2 zusätzlich aus der | | | Matrix entfernt (2H^+^), was | | | zusätzlich zum Gradienten | | | beiträgt | | | | | | Reaktionsgleichung: 2 QH~2~ + Q + | | | 2 Cyt c~ox~ + 2H^+^~Matrix~ 2 Q + | | | QH~2~ + 2 Cyt c~red~ + 4 | | | H^+^~Intermembranraum~ | | | | | | Notwendig, um von einem | | | Zwei-Elektronen-Transporter | | | (Ubichinon) auf einen | | | Ein-Elektronen-Transporter | | | (Cytochrom c) umzuschalten. | | | ermöglicht effiziente | | | Elektronenübertragung auf den | | | Sauerstoff im benachbarten | | | Komplex IV & durch d. | | | energetische Kopplung eines | | | energieverbrauchenden mit einem | | | energieliefernden Vorgangs (sind | | | [∼]{.math.inline} gleichgroß) | | | werden Energieverluste beim | | | Energietransfer minimiert | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ Komplex I: FeS-Zentren (als Teil des Elektronentransports) Komplex III: Häm (in Cytochrom b & Cytochrom c1 als Elektronenüberträger) 7. Nennen Sie die ersten vier Intermediate des Pentosephosphatwegs und die entsprechenden Enzyme (je 1P). Welche Funktion hat der oxidative Teil und welche der nicht-oxidative Teil (3P)? 8. Nennen Sie die Ausgangsstoffe, die jeweils für die Synthese von Purin- und Pyrimidinnucleotiden benötigt werden (je 1P). Was sind die Endprodukte des Abbaus (je 1P)? Nennen Sie eine Krankheit, die mit einer Störung des Nucleotidstoffwechsels zusammenhängt (1P). [ ] Purin-Nukleotide Pyrimidin-Nukleotide ---------- ---------------------------------------------- ------------------------------------ Synthese Glycin, Glutamin, Aspartat, CO2 & Formyl-THF Glutamin, Aspartat & CO2 Abbau Harnsäure Beta-Alanin & Beta-Aminoisobutyrat -Krankheit: Gicht 9. Beschreiben Sie den Vorgang der Transkription in Prokaryoten. Wie wird die Transkription initiiert und terminiert (je 3P)? Welche Rolle spielt die [**σ**]{.math.inline}-Untereinheit der RNA-Polymerase (2P)? Was ist eine Transkriptionsblase (1P)? Transkription in Prokaryoten: Transkription= Die Umschrift eines konkreten DANN-Abschnittes (Gen) in Ribonucleinsäure als ersten Schritt im Programm der Genexpression, dessen Ziel ein funktionelles Protein ist. Der DANN-Matrizenstrang wird durch eine RNA-Polymerase genutzt um einzelsträngige mRNA zu synthetisieren. Der mRNA-Strang wächst 5´ 3´; Transkription in Cytosol (Prokaryoten). Initiation: beginnt mit der Bindung der RNA-Polymerase an stark konservierte Sequenzen der Matrize (Consensus-Sequenz) -- Promotorsequenz Termination: Bei Synthese eines kurzen Abschnitts mit Uridyl-Resten dem eine GC-reiche Sequenz vorausging, kommt es zum Stopp; es kommt zur Bildung einer Haarnadel-Struktur, die die Transkription beendet. Rolle der [**σ**]{.math.inline}-Untereinheit: sie erkennt die Motive. Sie geht sequenzspezifische Wechselwirkungen mit der -10 und der -35 -Promotorsequenz ein, ist der [**σ**]{.math.inline}**-Faktor abdiffundiert begtinnt die Phase der Elongation** **Transkriptionsblase = wird in der Phase der Elongation gebildet. Ist eine molekulare Struktur/ lokalisierte Region, in der sich die DNA-Doppelhelix entfaltet und der RNA-Polymerase den Zugriff auf den Matrizenstrang für die RNA-Synthese ermöglicht.** 10. Nennen und erläutern Sie kurz vier Prozesse, die zur Modifikation von mRNA in Eukaryoten führen (je 2P). Welche Funktion haben kleine nukleäre RNAs (snRNAs) in diesem Zusammenhang (2P)? 1\. 5'-Capping: am 5'-Ende der prä-mRNA wird ein Cap-Struktur angeheftet (während der frühen Transkription). Funktion= Cap schützt d. mRNA vor Abbau durch Exonukleasen, erleichtert Export aus Zellkern & ist wichtig für d. Initiation d. Translation 2\. Splicing: Introns (nicht-codierende Sequenzen) werden aus der prä-mRNA herausgeschnitten & die Exons (codierende Sequenzen) werden miteinander verknüpft (durch d. Spliceosom-Komplex). Funktion= Splicing erzeugt eine reife mRNA, die für funktionelle Proteine codiert (es erlaubt auch alternatives Splicing, wodurch mehrere Proteine aus einem Gen entstehen können) 3\. 3'-Polyadenylierung: am 3'-Ende der prä-mRNA wird eine Poly(A)-Schwanz (Kette aus etwa 200 Adenin-Nukleotiden) hinzugefügt. Funktion= Der Poly(A)-Schwanz stabilisiert d. mRNA, schützt sie vor Abbau & erleichtert die Translation 4\. RNA-Editing: Nukleotide in d. mRNA-Sequenz warden verändert, z.B. durch Desaminierung (C zu U oder A zu I). Funktion= dies kann d. codierte Proteinsequenz ändern & die Funktionalität oder Lokalisation d. Proteins beeinflussen Funktion kleiner nukleärer RNAs (snRNAs): Sie erkennen spezifische Sequenzen an d. Spleißstellen (5'-& 3'-Spleißstelle sowie Verzweigungsstelle) & katalysieren d. chemischen Reaktionen beim Entfernen der Introns. snRNAs= sind wesentliche Bestandteile des Spliceosoms. Bsp. sind U1, U2, U4, U5 &U6-snRNA