Probeklausur
1. Welche nicht-kovalenten Kräfte regulieren das Zsmspiel der Moleküle des Lebens (zB. bei der Ausbildung
einer DNA Doppelhelix oder bei der Proteinfaltung?
Kraft 1: Elektrostatische WW
Kraft 2: Wasserstoffbrücken
Kraft 3: Van-der-Waals Wechselwirkungen
Kraft 4: Hydrophober Effekt
2. Was für eine Reaktion ist hier abgebildet? Proteolytische Spaltung
a) Benennen sie die dazugehörige Klasse von Enzymen.
b) Was wird hier gespalten?
c) Wie lauter der Überbegriff für diese Art von Reaktionen? Hinweis auch die Ribonuclease katalysiert eine
solche Reaktion
a) Proteasen
b) Peptidbindung innerhalb eines Proteins oder Peptids
c) Hydrolysen
3. Was für Moleküle sind hier abgebildet? Schreiben sie die Namen darunter.
ATP FAD (oxid. Form)
Ubichinon (oxid. Form) Glucose-6-phosphat
,4. Die Sichelzellanämie war die erste Krankheit für die man die molekulare Ursache gefunden hat.
a) Was ist die Ursache (gefragt ist nicht die genaue Punktmutation, sondern die Folgen, die durch die Mutation
einer einzigen AS in Hämoglobin entstehen)?
Durch die Mutation (Punktmutation zu Valin) im Sichelzellhämoglobin entsteht eine zusätzliche hydrophobe
Stelle an der Oberfläche des Hämoglobinmoleküls, die mit hydrophober Stelle eines anderen
Desoxyhämoglobin wechselwirken kann. Dies führt zur Aggregation von desoxygenierten
Hämoglobinmolekülen. Die Erythrozyten nehmen daraufhin eine Sichelform an, wodurch sie schneller im
Körper abgebaut werden (durch Kupferzellen). Dadurch wird der Transport von Sauerstoff hin zum Gewebe
und von CO2 weg vom Gewebe beeinträchtigt.
b) Warum gibt es in den südlichen Ländern viele Menschen, die heterozygote Träger der für die
Sichelzellanämie verantwortlichen Mutation sind?
Der Malaria Erreger (Plasmodium falciparum) wächst innerhalb eines Entwicklungsstadiums innerhalb der
Erythrozyten. Dabei verbraucht er Sauerstoff, wodurch desoxygeniertes Hämoglobin entsteht. Dieses
Hämoglobin ist besonders anfällig für Aggregationen, wenn es die Mutation für das Sichelzellhämoglobin trägt
+ wird schnell abgebaut. Damit kann der Malaria Erreger nicht mehr in diesen Erythrozyten wachsen, selbst
wenn diese Mutation nur heterozygot vorliegt. Dies ist ein evolutinärer Vorteil.
c) Nennen sie 2 Funktionen von Erythrozyten mit ihrem normalen Hämoglobin.
Transport von Sauerstoff hin zum Gewebe und von CO2 weg vom Gewebe.
5. Was für Moleküle sind hier abgebildet?
a) Schreiben sie die Namen darunter. Schreiben sie auch die Abkürzungen dazu ( entweder Dreibuchstaben-
oder Einbuchstaben Abkürzung, wie zB. Glu oder E für Glutaminsäure)
b) Welche Gemeinsamkeiten haben alle bei dieser Frage abgebildeten Moleküle, wie nennt man diese Klasse
von Molekülen?
b) Alle abgebildeten Moleküle sind Aminosäuren. Bis auf Glycin sind alle chiral und haben dasselbe Grundgerüst
, 6. Welchen Reaktionstyp katalysiert die Phosphoglycerat-Kinase? Kreuzen sie eine der unten vorgegebenen
Möglichkeiten an.
7. Stoffwechselprozesse werden auf drei grundlegende Arten reguliert.
a) Benennen sie diese drei grundlegenden Arten (vervollständigen sie unter I, II und III, angefangenen Sätze)
b) Nennen sie unter I. bis III. Beispiele wie die Regulation der Stoffwechselprozesse geschieht.
I: Durch die Enzymmenge
Dies geschieht meistens durch die Transkriptionsrate
II: Durch die Enzymaktivität
Dies geschieht oft durch reversible allosterische Kontrolle: Die Aspartat-Transcarbamoylase (ATCase) wird zum
Beispiel durch das Endprodukt ihres Stoffwechselweges gehemmt, dem Cytidintriphosphat (CTP).
Ein weiterer häufig genutzter Mechanismus zur Kontrolle der Enzymaktivität ist die kovalente Modifikation: Die
Glykogenphosphorylase wird bei Glukosemangel durch die Phosphorylierung eines bestimmten Serinrestes
aktiviert.
Proteasen werden meist durch proteolytische Spaltung aktiviert. Dabei können ganze Kaskaden von Proteasen
hintereinander geschaltet sein.
III: Durch die Verfügbarkeit der Substrate
Dies geschieht meist durch Kompartimentalisierung: Die Fettsäuresynthese findet im Cytoplasma statt, die
Oxidation der Fettsäure dagegen in den Mitochondrien.
1. Welche nicht-kovalenten Kräfte regulieren das Zsmspiel der Moleküle des Lebens (zB. bei der Ausbildung
einer DNA Doppelhelix oder bei der Proteinfaltung?
Kraft 1: Elektrostatische WW
Kraft 2: Wasserstoffbrücken
Kraft 3: Van-der-Waals Wechselwirkungen
Kraft 4: Hydrophober Effekt
2. Was für eine Reaktion ist hier abgebildet? Proteolytische Spaltung
a) Benennen sie die dazugehörige Klasse von Enzymen.
b) Was wird hier gespalten?
c) Wie lauter der Überbegriff für diese Art von Reaktionen? Hinweis auch die Ribonuclease katalysiert eine
solche Reaktion
a) Proteasen
b) Peptidbindung innerhalb eines Proteins oder Peptids
c) Hydrolysen
3. Was für Moleküle sind hier abgebildet? Schreiben sie die Namen darunter.
ATP FAD (oxid. Form)
Ubichinon (oxid. Form) Glucose-6-phosphat
,4. Die Sichelzellanämie war die erste Krankheit für die man die molekulare Ursache gefunden hat.
a) Was ist die Ursache (gefragt ist nicht die genaue Punktmutation, sondern die Folgen, die durch die Mutation
einer einzigen AS in Hämoglobin entstehen)?
Durch die Mutation (Punktmutation zu Valin) im Sichelzellhämoglobin entsteht eine zusätzliche hydrophobe
Stelle an der Oberfläche des Hämoglobinmoleküls, die mit hydrophober Stelle eines anderen
Desoxyhämoglobin wechselwirken kann. Dies führt zur Aggregation von desoxygenierten
Hämoglobinmolekülen. Die Erythrozyten nehmen daraufhin eine Sichelform an, wodurch sie schneller im
Körper abgebaut werden (durch Kupferzellen). Dadurch wird der Transport von Sauerstoff hin zum Gewebe
und von CO2 weg vom Gewebe beeinträchtigt.
b) Warum gibt es in den südlichen Ländern viele Menschen, die heterozygote Träger der für die
Sichelzellanämie verantwortlichen Mutation sind?
Der Malaria Erreger (Plasmodium falciparum) wächst innerhalb eines Entwicklungsstadiums innerhalb der
Erythrozyten. Dabei verbraucht er Sauerstoff, wodurch desoxygeniertes Hämoglobin entsteht. Dieses
Hämoglobin ist besonders anfällig für Aggregationen, wenn es die Mutation für das Sichelzellhämoglobin trägt
+ wird schnell abgebaut. Damit kann der Malaria Erreger nicht mehr in diesen Erythrozyten wachsen, selbst
wenn diese Mutation nur heterozygot vorliegt. Dies ist ein evolutinärer Vorteil.
c) Nennen sie 2 Funktionen von Erythrozyten mit ihrem normalen Hämoglobin.
Transport von Sauerstoff hin zum Gewebe und von CO2 weg vom Gewebe.
5. Was für Moleküle sind hier abgebildet?
a) Schreiben sie die Namen darunter. Schreiben sie auch die Abkürzungen dazu ( entweder Dreibuchstaben-
oder Einbuchstaben Abkürzung, wie zB. Glu oder E für Glutaminsäure)
b) Welche Gemeinsamkeiten haben alle bei dieser Frage abgebildeten Moleküle, wie nennt man diese Klasse
von Molekülen?
b) Alle abgebildeten Moleküle sind Aminosäuren. Bis auf Glycin sind alle chiral und haben dasselbe Grundgerüst
, 6. Welchen Reaktionstyp katalysiert die Phosphoglycerat-Kinase? Kreuzen sie eine der unten vorgegebenen
Möglichkeiten an.
7. Stoffwechselprozesse werden auf drei grundlegende Arten reguliert.
a) Benennen sie diese drei grundlegenden Arten (vervollständigen sie unter I, II und III, angefangenen Sätze)
b) Nennen sie unter I. bis III. Beispiele wie die Regulation der Stoffwechselprozesse geschieht.
I: Durch die Enzymmenge
Dies geschieht meistens durch die Transkriptionsrate
II: Durch die Enzymaktivität
Dies geschieht oft durch reversible allosterische Kontrolle: Die Aspartat-Transcarbamoylase (ATCase) wird zum
Beispiel durch das Endprodukt ihres Stoffwechselweges gehemmt, dem Cytidintriphosphat (CTP).
Ein weiterer häufig genutzter Mechanismus zur Kontrolle der Enzymaktivität ist die kovalente Modifikation: Die
Glykogenphosphorylase wird bei Glukosemangel durch die Phosphorylierung eines bestimmten Serinrestes
aktiviert.
Proteasen werden meist durch proteolytische Spaltung aktiviert. Dabei können ganze Kaskaden von Proteasen
hintereinander geschaltet sein.
III: Durch die Verfügbarkeit der Substrate
Dies geschieht meist durch Kompartimentalisierung: Die Fettsäuresynthese findet im Cytoplasma statt, die
Oxidation der Fettsäure dagegen in den Mitochondrien.
