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Physikumklausur WS 2009/2010
  1. Erklären Sie auf molekularer Ebene, warum Eis fest und Wasser flüssig ist.

  2. Geben Sie die genaue Reaktionsgleichung für die Dissoziation des Wassers an.

  3. Beschreiben Sie, wie eine schwache Base puffern kann.

  4. Durch welche Hauptreaktion entstehen biogene Amine?

  5. a) Welche drei Aminosäuren enthalten in der Seitenkette eine Hydroxylgruppe?
    b) Welche beiden Modifikationen finden häufig an einer solchen Gruppe statt?

  6. Zeichnen Sie schematisch eine cis- bzw. trans-Peptidbindung.

  7. Nennen Sie drei Arten von nicht kovalenten Wechselwirkungen, die an der Proteinfaltung beteiligt sind.

  8. Beschreiben Sie den Aufbau eines sekretierten Insulinmoleküls inklusive der wichtigen posttranslationalen Modifikationen.

  9. Welche Proteine sind auf welche Art bei Vitamin C Mangel verändert?

  10. a) Beschreiben Sie ein Halbacetal bei Monosacchariden.
    b) Welche neue Art von struktureller Variabilität entsteht bei Monosacchariden bei der Ausbildung eines Halbacetals?

  11. a) Welche Art von Monosaccharid (en) und Bindungstyp (en) findet man im Glykogen?
    b) Welche Enzyme sind verantwortlich für die Ausbildung der kovalenten Bindungen?

  12. Beschreiben Sie den Mechanismus der Glucoseaufnahme in Erythrozyten.

  13. a) Welche Hormone regeln die Lipolyse in den Fettzellen?
    b) Welcher second messenger ist entscheidend?
    c) Was bewirkt der second messenger?

  14. Welche Auswirkung hat eine verringerte intrazelluläre Konzentration von NAD+ auf die Glykolyse?

  15. a) Wie wird in unserem Körper Ribose-5-Phosphat gebildet?
    b) Welche wichtige Funktion hat dieses Monosaccharid?

  16. a) Welche vier Reaktionen in der von Pyruvat ausgehenden Glukoneogenese werden von Enzymen katalysiert, die nicht an der Glykolyse beteiligt sind?
    b) Welches zusätzliche gemeinsame Merkmal haben diese Schritte?

  17. Succinyl CoA ist ein wichtiges Zwischenprodukt in zwei unterschiedlichen Stoffwechselwegen. Welche?

  18. Welche wichtige Rolle erfüllen in der Hungersituation die Ketonkörper?

  19. Beschreiben Sie die Akute-Phase-Reaktion.

  20. a) Beschreiben Sie (gerne auch als Skizze) den Aufbau eines Immunglobulingens.
    b) Welcher genetische Mechanismus spielt bei der Entstehung der Antikörpervariabiltät die größte Rolle?

  21. Vitamin K Antagonisten wie Marcumar (Dicumarol) werden in der Klinik verwendet, um Thrombosen vorzubeugen. Beschreiben Sie den molekularen Mechanismus, durch den dieses Arzneimittel wirkt.

  22. Im Citratzyklus findet eine Substratkettenphosphorylierung statt. Beschreiben Sie die Reaktion.

  23. Was versteht man unter einer gekoppelten Reaktion? Nennen Sie ein Beispiel aus der Nukleotidbiosynthese.

  24. Wieviel ATP produziert ein Mensch pro Tag (ungefährer Wert)?
    60 mg, 60 g oder 60 kg?

  25. Wie entsteht Kreatinphosphat (Phosphocreatin)?

  26. In welchen Schritten würden Sie vorgehen, um eine mitochondriale Myopathie zu diagnostizieren?

  27. An welchen Stellen wird die Purinbiosynthese geregelt? Welcher Art ist diese Regulation?

  28. An welcher Stelle greift man bei Gicht in den Purinabbau ein? Beschreiben Sie den Mechanismus.

  29. Welche Bedeutung haben die Telomere?

  30. Was versteht man unter dem "histon code"? Was ist seine Bedeutung?

  31. Welche DNA schmilzt zuerst: Die mit 35% GC-Gehalt, mit 50 % GC-Gehalt oder mit 66 % GC-Gehalt?

  32. Welche Proteine helfen der DNA Polymerase bei der Replikation? Was machen sie?

  33. Welchen Kofaktor benötigt die DNA-Ligase?

  34. a) Wie wirkt das Retinoblastomprotein im Zellzyklus?
    b) Worauf ist der Name zurückzuführen?

  35. Was versteht man unter einer neutralen Mutation?

  36. Welche Modifikation tragen mRNAs am 5'-Ende? Wie ist sie mit der mRNA "verbunden"?

  37. a) Wieviele tRNA-Synthetasen gibt es mindestens?
    b) Was katalysieren sie?
    c) Wo sind die funktionell wichtigen Stellen in der tRNA lokalisiert?
    d) Welche Verbindungen gehen sie ein?

  38. Was versteht man unter der "wobble" Base? Welche Konsequenzen hat das Vorhandensein der "wobble" Base?

  39. Was sind Polysomen? Wieso sind sie von Vorteil?

  40. Wo wirkt das Diphtherietoxin?

  41. Zu welcher Klasse von Lipiden gehören die Cerebroside und aus welchen Grundbausteinen sind sie aufgebaut?

  42. Welches ist der wesentliche strukturelle Unterschied zwischen Phosphatidylcholin und Sphingomyelin?

  43. Erläutern sie, warum viele Proteine in der Plasmamembran glykosyliert sind, während dies für Proteine der inneren Mitochondrienmembran unwahrscheinlich ist.

  44. Transferrin und LDL gewährleisten die Versorgung vieler Zellen mit Fe3+ bzw. Cholesterin. Durch welchen Mechanismus werden die beiden Moleküle in Zellen eingeschleust?

  45. In der Eingangsreaktion des Citratzyklus kondensiert Oxalacetat mit Acetyl CoA unter Bildung von Citrat. Erläutern Sie mindestens zwei Möglichkeiten, wie diese wichtige biochemische Reaktion beschleunigt werden kann.

  46. Methotrexat ist ein Cytostatikum, das die Dihydrofolat-Reduktase hemmt. Wo spielt dieses Enzym eine wichtige Rolle?

  47. Nennen sie zwei Arten der Enzyminhibition.

  48. Skizzieren und erläutern sie einen Versuchsaufbau, mit dem sich nachweisen lässt, zu welcher Klasse von Inhibitoren Methotrexat gehört.

  49. a) Aminogruppen werden vom Skelettmuskel im Wesentlichen gebunden als Aminosäure Alanin zur Leber transportiert.
    b) Auf welches Substrat werden die Aminogruppen übertragen?
    c) Welches Coenzym ist an Transaminierungen von Aminosäuren beteiligt?

  50. Erläutern sie, wie das Alanin in der Leber weiter verstoffwechselt wird.

  51. Mit welchem Molekül werden vom Fettgewebe freigesetzte Fettsäuren zum Skelettmuskel transportiert?

  52. Was unterscheidet den Fettsäureabbau in Peroxisomen von dem in Mitochondrien?

  53. a) Welches bedeutende Biomolekül leitet sich aus aktiviertem Isopren als Zwischenstufe ab?
    b) Nennen sie die Ausgangsverbindung für den gesamten Syntheseweg.

  54. a) Berechnen Sie den pH Wert einer 0,001 M Salzsäure.
    b) Der Ks-Wert einer schwachen Säure beträgt 1,5 x 10-6. Berechnen Sie den pKs-Wert, den pH-Wert und den Dissoziationsgrad einer 1 mM Lösung.

  55. Ein Gemisch von Threonin, Asparagin, Arginin und Asparaginsäure wird einer Papier-Elektrophorese bei pH 6,0 unterworfen.
    a) Welche Aminosäure(n) wandern am schnellsten zur Anode (Pluspol)?
    b) Welche Aminosäure(n) wandern am schnellsten zur Kathode (Minuspol)?
    c) Welche Aminosäure(n) bleiben nahe bei oder am Auftragspunkt?

  56. Ein Peptid wird durch ß-Mercaptoethanol in ein Tetrapeptid (A) und ein Hexapeptid (B) gespalten. Die Totalhydrolyse der Peptide ergibt folgende Aminosäurezusammensetzungen:
    Peptid A: Cys, Gln, Asp, Arg
    Peptid B: Tyr, Cys, Lys, Gly, Glu, Ile

    Im ersten Zyklus des Edmanabbaus von A und B wird jeweils das PTH-Derivat
    (PTH = Phenylthiohydantoin) von Cys bzw. Ile freigesetzt.
    Trypsinverdau von A ergibt ein Tripeptid der Zusammensetzung: Cys, Arg, Gln.
    Trypsinverdau von B ergibt ein Pentapeptid der Zusammensetzung: Tyr, Cys, Lys, Ile, Glu. Der Chymotrypsinverdau des Pentapeptids ergibt ein Di- und ein Tripeptid. Letzteres ergibt im ersten Zyklus des Edmanabbaus Cys-PTH.

    Geben Sie die Struktur des Peptids in der Dreibuchstabenschreibweise wieder.
    (Trypsin spaltet nach basischen, Chymotrypsin nach aromatischen Aminosäuren)

  57. Sie haben im Praktikum 2 ml einer unbekannten Proteinlösung mit dem Biuretreagenz versetzt und im Photometer bei 578 nm eine Extinktion von 0,5 gemessen. Wie hoch ist die Konzentration dieser Proteinlösung, wenn 0,5 ml einer Proteinstandardlösung (10 g/l) nach Zugabe von 1,5 ml Wasser und dem gleichen Volumen an Biuretreagenz eine Extinktion von 0,4 ergab? Geben Sie die Konzentration der unbekannten Proteinlösung in g/l, mg/cm3 und mg/100ml an.


03 Mai 2012
Zentrum für Biochemie, Joseph-Stelzmann-Straße 52, D50931 Köln
Kritik und Anregungen: Budi Tunggal
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