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Physikumklausur SS 2008
  1. Erklären Sie, gerne mit Zeichnung, warum das Wassermolekül ein Dipol ist.

  2. a) Welches Puffersystem dominiert die Pufferwirkung im Blut?
    b) Formulieren Sie die zugrunde liegende(n) Reaktion(en).

  3. a) Welches ist die strukturelle Besonderheit der Seitengruppe von Prolin?
    b) Welche Folgen hat das Vorkommen von Prolin für die Entstehung von Sekundärstrukturen?

  4. Warum üben die meisten Aminosäuren, wenn sie in Proteine eingebaut wurden, keine Pufferwirkung aus?

  5. a) Wie kann eine Peptidbindung im Körper gespalten werden?
    b) Welche weitere Möglichkeit besteht im Reagenzglas?

  6. Nennen Sie vier Beispiele von intramolekularen Bindungen in Proteinen (kovalent oder nicht-kovalent).

  7. Wie entsteht Osteogenesis imperfecta?

  8. Was ist "Anomerie" bei Zuckern?

  9. Warum sind Proteoglykane geeignet, Gewebe elastisch zu machen?

  10. Auf welche zwei grundsätzlich verschiedenen Arten kann Glucose in Zellen aufgenommen werden?

  11. Beschreiben Sie die von der Phosphorylase a katalysierte Reaktion.

  12. Wie beinflussen die folgenden Hormone die cAMP Konzentration in der Zelle?
    Glukagon
    Insulin
    Adrenalin

  13. Warum spielt Muskelglycogen keine Rolle bei der Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels?

  14. NAD+ spielt eine Rolle beim Umschalten von einer aeroben auf eine anaerobe Glycolyse. Beschreiben Sie den Zusammenhang.

  15. Nennen Sie die Funktion von Biotin (Vitamin H) im Stoffwechsel.

  16. Nennen Sie zwei geregelte Schritte in der Glukoneogenese und für jeden einen denkbaren Hemmstoff.

  17. a) Wo in der Zelle befindet sich der Pyruvatdehydogenasekomplex?
    b) Welche beiden Stoffwechselwege werden durch diesen Schritt verbunden?

  18. a) Nennen Sie zwei Quellen für Substrate der Glukoneogenese bei Hunger.
    b) Geben Sie an aus welchen Zellen diese Substrate kommen.

  19. Was verstehen Sie unter direktem und indirektem Bilirubin?

  20. Nennen Sie drei Risikofaktoren für die Entstehung koronarer Herzkrankheiten.

  21. a) Zeichnen Sie schematisch ein Modell eines IgM-Moleküls.
    b) Welche Zellen sezernieren Immunglobuline?
    c) Aus welchen direkten Vorläuferzellen entstehen diese Zellen?

  22. In der Thermodynamik unterscheidet man offene, geschlossene und isolierte Systeme. Welchem Typ wird eine lebende Zelle zugeordnet? Begründen Sie kurz ihre Aussage.

  23. a) Wieso kann eine energieverbrauchende Reaktion ablaufen?
    b) Wie nennt man das Prinzip?

  24. Welche Bindungsarten der Phosphatgruppe unterscheidet man im ATP?

  25. Nennen Sie die drei prinzipiellen Schritte bei der oxidativen Phosphorylierung.

  26. Wer sind die eigentlichen Elektronencarrier bei der oxidativen Phosphorylierung? Nennen Sie vier.

  27. Häm kommt sowohl im Cytochrom c als auch im Hämoglobin vor. Wie unterscheiden sich die beiden Häm-Moleküle?

  28. a) Wie kommt Pyruvat in die Mitochondrien?
    b) Was passiert mit dem Pyruvat in den Mitochondrien?

  29. Wie unterscheiden sich prinzipiell die de novo Synthese von Purinen und Pyrimidinen?

  30. a) Wie wird das Mitochondrium vererbt?
    b) In welchen Organen äußern sich mitochondriale Defekte bevorzugt?

  31. Was sind die Endprodukte des:
    a) Purinabbaus?
    b) Pyrimidinabbaus?

  32. Nennen Sie zwei Kofaktoren der Ribonukleotidreduktase.

  33. Welche biosynthetische Reaktion beeinflusst Fluoruracil?

  34. a) Welche Nukleotide sind als Energielieferanten an der Proteinbiosynthese beteiligt?
    b) Nennen Sie die Schritte, an denen sie beteiligt sind.

  35. Homologe Rekombination findet auch während der Mitose statt. Für welchen Prozess ist sie hier wichtig?

  36. a) Wie wird das Methylierungsmuster bei der DNA-Replikation weitergegeben?
    b) Welches Nukleotid in der DNA wird methyliert?

  37. Wo an der mRNA wird 7-Methylguanosin angelagert?

  38. p53 ist ein Kontrollprotein im Zellzyklus. Welche zwei Wege kann es nach einer Schädigung der DNA induzieren?

  39. Was passiert mit falsch gefalteten Proteinen im endoplasmatischen Retikulum? Nennen Sie zwei Möglichkeiten.

  40. Lactat-Dehydrogenase (LDH) ist ein Enzym, dessen erhöhte Aktivität im Plasma wichtige Rückschlüsse auf bestimmte Erkrankungen erlaubt.
    a) Wo ist LDH normalerweise lokalisiert?
    b) Welche Reaktion wird von LDH katalysiert?
    c) Was ist außer Substrat und Enzym noch erforderlich?
    d) Nennen Sie eine mögliche Ursache für das Auftreten erhöhter Plasma-LDH Spiegel.

  41. Im Rahmen des Ethanolabbaus entsteht im ersten Schritt Acetaldehyd. Dieser wird in einer zweiten Reaktion durch die Aldehyd-Dehydrogenase zu Acetat umgesetzt:
    dummy Aldehyddehydrogenase
    CH3CHO + NAD+ + H2O dummy g dummy CH3COO- + NADH + H+

    Zu welcher Enzymklasse gehört die Aldehyd-Dehydrogenase?

  42. Das oben angesprochene Enzym, die Aldehyd-Dehydrogenase, kommt als Isoenzym im Cytoplasma und in den Mitochondrien vor. Individuen, deren mitochondriales Isoenzym defekt ist oder fehlt, sind wesentlich empfindlicher für die Nebenwirkungen eines erhöhten Alkoholkonsums.
    Erläutern sie, warum die cytoplasmatische Isoform der Aldehyd-Dehydrogenase den Mangel der mitochondrialen Form nicht kompensieren kann?

  43. a) Welche Konsequenzen hat die Bindung eines allosterischen Effektors an ein Enzym?
    b) Wie wirkt sich dies auf die Aktivität aus?

  44. a) Um welche Molekülklasse handelt es sich bei den unten gezeigten Verbindungen?
    b) Benennen Sie die drei Verbindungen, nennen sie die Unterschiede und kennzeichnen Sie die für den Menschen essentielle Verbindung

    dummy

  45. Nennen Sie mindestens drei Unterschiede zwischen Fettsäuresynthese und Fettsäureabbau.

  46. Angenommen eine Mutation in einem Promotor führt zur Überproduktion von Proteinkinase A in Fettzellen. Welche Konsequenzen würden sich für den Fettstoffwechsel in den betroffenen Zellen ergeben?

  47. Antithrombin III bildet mit Thrombin, nicht aber mit Prothrombin, einen irreversiblen Komplex. Erläutern sie dieses Phänomen.

  48. Sie hören von dem Ratschlag, sich ausschließlich von Wal- und Robbenfett zu ernähren. Diese Ernährung würde einen gravierenden Mangel an Kohlenhydraten bedeuten. Welche Konsequenzen hätte diese Form der Ernährung auf die Fettverwertung? Tipp: Erinnern sie sich, dass Fette in der "Flamme" der Kohlenhydrate verbrennen.

  49. Unter den Glykoproteinen gibt es eine Gruppe von mehr als 50 Proteinen, die mit einer Mannose-6-Phosphat Gruppe versehen werden, welche für das weitere Schicksal der betreffenden Proteine von großer Bedeutung ist.
    a) Um welche Klasse von Proteinen handelt es sich?
    b) Wo findet die Bildung der Mannose-6-Phosphat-Gruppe statt?
    c) Welche Konsequenzen hätte der Ausfall des betreffenden Enzyms?

  50. Welche a-Ketosäuren entstehen bei einer Transaminierung aus den folgenden Aminosäuren?
    a) Alanin
    b) Aspartat
    c) Glutamat

  51. Statine gehören zu den umsatzstärksten Medikamenten der Welt. 2006 wurden mehr als 13 Milliarden Dollar für diese Gruppe von Medikamenten ausgegeben. Erläutern Sie, in welchen Stoffwechselweg Statine primär eingreifen und wie sie dies tun.

  52. Wie viele Units (U) von Hexokinase müssen zu 10 ml einer 0,01 M Glucoselösung hinzugefügt werden, um 90% der Glucose in 30 Minuten umzusetzen? (1 Unit (U) = 1 µmol/min)

  53. Im Citratcyclus werden in der Malatdehydrogenasereaktion Elektronen von Malat auf NAD+ übertragen. Das Halbelement NAD+/NADH + H+ hat ein Standardreduktionspotential Eo' von = -0,32 V, das Halbelement Oxalaceatat/Malat hat ein Eo' von = -0,166 V. a) Formulieren Sie die Reaktion mit Angabe der Richtung des spontanen (freiwilligen) Reaktionsablaufs.
    b) Berechnen Sie den DEo'- und den DGo'-Wert für diese Reaktion (F = 96.500 C/mol)

  54. Sie eluieren einen negativ geladenen Ionenaustauscher (Kationenaustauscher) mit einem pH Gradienten von pH 3 nach pH 9. In welcher Reihenfolge eluieren Histidin, Asparagin, Asparaginsäure und Lysin?

  55. Stellen Sie 5 l eines 0,1 M Natriumacetatpuffers (pH 5,0) aus festem Natriumacetat und 90%-iger Essigsäure (Gew.%; d = 1,07 g/ml) her. Wieviel g Natriumacetat und wieviel ml Essigsäure benötigen Sie? (Ka der Essigsäure: 1,7 x 10-5; Molekulargewichte: Natriumacetat = 82, Essigsäure = 60)

  56. 56. Eine Blutalkoholbestimmung aus Serum ergab im optischen Test ein DE = 0,31. Das Reaktionsvolumen betrug 2 ml, darin waren 10 µl Serum enthalten.
    a) Beschreiben Sie die enzymatische Reaktion, die dem Test zugrunde liegt.
    b) Welche Serumalkoholkonzentration ergibt sich in Promille und in g/l?
    (e340 = 6,2 x 106 cm2 x mol-1; d = 1 cm; Molekulargewicht Ethanol = 46)
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    c) Welche Alkoholkonzentration im Vollblut ergibt sich daraus in Promille und in g/l, wenn anschließend mit dem Divisor 1,23 auf die Konzentration im Vollblut umgerechnet wird?


03 Mai 2012
Zentrum für Biochemie, Joseph-Stelzmann-Straße 52, D50931 Köln
Kritik und Anregungen: Budi Tunggal
Telefon: +49 221 4786930, Telefax: +49 221 4786979
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