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1 FRAGENKATALOG 1

2 1) Zu jedem der 11 Kapitel gibt es 10 Fragen in diesem Fragenkatalog. 3) Bei der schriftlichen Prüfung kommt je eine Frage aus 10 der 11 Kapitel (10 Hauptfragen), plus eine Zusatzaufgabe. 4) Für jede der 10 Hauptfragen gibt es 10 Punkte, wodurch insgesamt 100 Punkte zu erreichen sind. 5) Die Zusatzfrage bringt weitere 10 Punkte, um eventuelle Punkteabzüge bei anderen Fragen ausgleichen zu können (der Notenschlüssel bezieht sich aber immer auf max. 100 Punkte). 6) Die Zusatzfragen finden sich nicht im Fragenkatalog, sondern beziehen sich auf die übrigen, durch die Fragensammlung nicht abgedeckte, Themenbereiche aus dem Skriptum! 2

3 1) Was sind die Kennzeichen biologischer Systeme? 2) Welche Unterschiede bestehen zwischen Pro- und Eukaryonten? Nennen Sie mindestens 3 Unterschiede. 3) Welche chemischen Elemente sind in Lebewesen weit verbreitet, welche kommen nur in Spuren vor, und welche chemischen Elemente sind für Lebewesen toxisch? 4) Was ist die Minamata-Krankheit? 5) Was besagt die Endosymbiontenhypothese? Geben Sie ein Beispiel für ein endosymbiontisches Ereignis! 6) Definieren Sie die Begriffe autotroph und heterotroph! 7) Erklären Sie die Begriffe photoautotroph und chemolithotroph! 8) Erklären Sie die Begriffe Katabolismus und Anabolismus und nennen Sie dazu je einen biochemischen Vorgang im Körper! 9) Welche Funktionen besitzen Biomoleküle? Nennen Sie mindestens 4. 10) Nennen Sie die molekularen Grundbausteine und beschreiben Sie anhand von einem die Einteilung in hierarchische Ebenen.

4 1) Welche biochemische Funktionen erfüllen Kohlenhydrate? 2) Geben Sie die allgemeine Formel für Kohlenhydrate an! 3) Wieviel Stereoisomere gibt es für Keto- bzw. Aldohexosen? Erklären Sie ihre Angaben und zeichnen Sie die prinzipielle Struktur einer Aldo- und einer Ketohexose auf! 4) Was sind Pyranosen und Furanosen? Wie entstehen sie chemisch gesehen und wodurch unterscheiden sie sich? Skizzieren Sie auch in groben Zügen die jeweiligen Strukturen. 5) Beschreiben und skizzieren Sie das anomere Zentrum! 6) Was versteht man unter einer glykosidischen Verbindung (wie entsteht sie chemisch gesehen)? Nennen Sie ein Beispiel mit einer solchen Bindung inklusive der Bezeichnung der Einzelbausteine! 7) Nennen Sie ein weitverbreitetes Disaccharid und Polysaccharid inklusive der Bezeichnung der Einzelbausteine! 8) Was sind Aminozucker? Nennen Sie auch ein Beispiel inklusive seiner Bedeutung in der Natur! 9) Was sind Glycosaminoglykane und welche chemische Besonderheit haben sie? Nennen Sie auch einen Vertreter! 10) Was sind Proteoglykane und welche Bedeutung haben sie?

5 1) Welche biochemische Funktionen erfüllen Fettsäuren/Triacylglceride (TAGs)? 2) Aus welchen chemischen Bausteinen setzen sich Triacylglyceride zusammen und durch welche Art der chemischen Bindung sind diese Bausteine verbunden? 3) Welche sind die häufigsten Fettsäuren? Nennen Sie auch je ein Beispiel! 4) Was sind Wachse und wo findet man sie überall in der Natur? 5) Welche biologische Bedeutung besitzen Glycerophospholipide? 6) Welche Gruppen von Sphingolipiden kennen Sie? Wovon leiten sie sich ab und welche biologische Bedeutung haben sie? 7) Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Cholera und Gangliosiden! 8) Nennen sie ein bekanntes Steroid und seine biochemischen Funktionen! 9) Welche fettlöslichen Vitamine sind für den Menschen wichtig? 10) Skizzieren sie eine biologische Membran (Lipid-Doppelschicht) mit den wesentlichen Grundbestandteile, die darin vorkommen können (mind. 3)!

6 1) Welche biologische Bedeutung besitzt die DNA? 2) Welche strukturellen Merkmale besitzt die DNA-Doppelhelix? Nennen Sie mindestens 4 Merkmale und skizzieren Sie die Doppelhelix! 3) Aus welchen Grundbestandteilen setzt sich ein DNA-Molekül zusammen? Wie sind diese miteinander verknüpft (Skizze oder Beschreibung)? 4) Welche Unterschiede bestehen zwischen DNA und RNA (mind. 4)? 5) Erklären sie Chargaffs Basenkomplementaritätsregel mit Hilfe der DNA Struktur (inkl. Skizze)! Durch welches heutige Modell wurde diese Regel dann rationalisiert? 6) Beschreiben und skizzieren sie den Mechanismus der Replikation! 7) Wie ist die DNA in eukaryontischen Zellen/Organismen organisiert? 8) Beschreiben Sie in einigen Sätzen den Ablauf der Transkription als auch Translation (Was ist daran beteiligt? Wo in der Zelle? Wozu dient der Prozess? Was passiert genau? etc... ). 9) Beschreiben Sie anhand zweier Antibiotika-Vertreter den Hemm-Mechnismus der Proteinbiosynthese! 10) Was ist Ricin? Wie wirkt es auf die DNA und welche negative Bedeutung hat es?

7 1) Welche funktionellen Gruppen liegen in Aminosäuren vor? 2) Nennen sie je 1 Beispiel mit dem jeweiligen Dreibuchstabencode für eine aromatische, polare, unpolare und geladene Aminosäure. Durch welche Strukturmerkmale unterscheiden sie sich? (Beschreibung und/oder Skizzierung ihrer gewählten Beispiele) 3) Was versteht man unter dem Begriff essentielle Aminosäure? Wieviele gibt es? Nennen Sie dazu auch 5 Vertreter! 4) Durch welche Bindung werden Aminosäuren zu Peptiden verknüpft? Erklären und skizzieren Sie diese! 5) Was ist Aspartam? Aus welchen Bestandteilen besteht es? 6) Welche besondere Bindung kann zwischen zwei Cysteinen aufgebaut werden? 7) Was sind Enkephaline und welche zwei Arten kennen Sie? 8) Welche Sekundärstrukturelemente kommen in Proteinen vor und warum? Skizzieren Sie auch die verschiedenen Strukturen! 9) Durch welche Methoden kann die dreidimensionale Struktur von Proteinen bestimmt werden? 10) Wie können Membranproteine im Lipid Bilayer vorliegen? Nennen Sie auch ein bekanntes Membranprotein!

8 1) Worin liegt die Bedeutung der Enzymkatalyse? 2) Nennen sie die Grundprinzipien der Katalyse! 3) Was versteht man unter dem Schlüssel-Schloß-Prinzip in der enzymatischen Katalyse? 4) Beschreiben Sie die Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes! 5) Beschreiben Sie den Bereich des Enzyms, der unmittelbar an der Katalyse teilnimmt? Wie funktionert die Interaktion zwischen Enzym und Substrat? 6) Was versteht man unter induziertem Fit und warum ist das bei bestimmten Reaktionen notwendig? 7) Wie ist der Übergangszustand einer enzymkatalysierten Reaktion definiert? 8) Beschreiben Sie mindestens zwei Mechanismen der Enzymkatalyse. 9) Welche sechs Klassen von Enzymen unterscheidet man? Nennen sie auch zu mindestens 3 Klassen die entsprechende chemische Reaktionsart. 10) Welche Merkmale unterscheidet die Enzymkatalyse von klassischen Katalysatoren aus der Chemie?

9 1) Nennen sie drei wasserlösliche Vitamine (Trivialname + chemischer Name + entsprechende Coenzymform) und je eine zugehörige Mangelerkrankung beim Menschen! 2) Nennen sie drei wasserunlösliche Vitamine und deren Bedeutung! 3) Beschreiben Sie typische Funktionen des Flavins! 4) Was versteht man unter einer Hypo- bzw. Hypervitaminose? 5) Bei welchen Vitaminen treten Hypervitaminosen auf? Nennen Sie ein prominentes Beispiel! 6) Welche Besonderheiten bezüglich Vitamin B 12 kennen sie (mind. 3)? 7) Welche Bedeutung besitzen Vitamine für biochemische Reaktionen? Geben sie ein Beispiel! 8) Nennen Sie jene Vitamine/Coenzyme (und ihre jeweilige aktive Form), die als Redox-Cofaktoren in biochemischen Reaktionen dienen. Nennen Sie auch je eine Reaktion, an der sie beteiligt sind! 9) Welcher Geburtsdefekt tritt bei Folatmangel auf? Wie kann man diese Problematik vermeiden? 10) Beschreiben Sie die Funktionen von Vitamin C!

10 1) Nennen sie das konvergierende Intermediat aus Kohlenhydrat-, Fettsäure- und Aminosäureabbau! 2) Welche Verbindung wird im Stoffwechsel als Energiewährung eingesetzt? 3) Welche beiden Verbindungstypen werden als energiereiche Verbindung klassifiziert? 4) Welche drei Möglichkeiten zur Herstellung von ATP treten vorwiegend in der Natur auf? 5) Durch welchen Stoffwechselweg wird Glucose (und andere Monosaccharide) abgebaut? Aus wieviel Schritten besteht dieser Weg und wie heißt das vorläufige Endprodukt? Wieviel ATP wird dabei gebildet? 6) Erklären sie homolaktische und alkoholische Gärung! 7) Was versteht man unter Gluconeogenese? Was wäre ihr Umkehrweg und in welchen Schritten unterscheiden sich die beiden voneinander? 8) Was ist der Pentosephosphatweg und welche Bedeutung hat er? 9) Beschreiben Sie die Rolle von NADPH in Entgiftungsreaktionen! 10) Was passiert bei einem Mangel an Glocose-6-P-Dehydrogenase?

11 1) Aus welchen beiden Substraten wird Citrat hergestellt, und in welchem Teil der Zelle läuft der Citratzyklus ab? 2) Wieviel CO 2, NADH, FADH 2 und GTP wird im Citratzyklus wird im Citratzyklus gebildet? 3) Nennen Sie die jeweiligen Produkte der 8 Reaktionen des Citratzyklus! 4) Welche Enzyme sind an der Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA beteiligt und welche Besonderheit verbindet diese? 5) Welche Vitamine/Coenzyme werden für die Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA benötigt? Nennen sie mindestens drei! 6) Worauf beruht die Toxizität von Arsen? Welcher Mechanismus liegt dem zugrunde? 7) Wie wird der Citratzyklus reguliert? 8) Was versteht man unter dem amphibolen Charakter des Citratzyklus? Was sind anaplerotische Reaktionen und warum sind diese wichtig? 9) Was versteht man unter der Elektronentransportkette (Lokalisation, Bedeutung etc..)? Aus welchen Grundeinheiten besteht sie? Welche Rolle spielt die sie bei der Herstellung von ATP? 10) Beschreiben Sie wie, wo und wodurch während der oxidativen Phosphorylierung ATP gebildet wird!

12 1) Nach welchem Kriterium unterscheidet man Lipoproteine (LP)? Nennen sie mindestens 3 Klassen von LP in der entsprechende Reihenfolge des Unterscheidungsmerkmals (Begründung)! 2) Welche Verbindungen werden von Lipoproteinen hauptsächlich transportiert? 3) Nach welchem Prinzip werden aktivierte Fettsäuren abgebaut? 4) Wieviel Acetyl-CoA, NADH und FADH 2 werden pro β-oxidationszyklus generiert? Was passiert danach mit Acetyl-CoA und wie viel Energieäquivalente (NADH, FADH 2 ) ist es demnach wert? 5) Was versteht man unter Ketonkörpern? Skizzieren Sie auch einen der Vertreter! 6) Erklären sie warum aus Fettsäuren (Acetyl-CoA) keine Nettosynthese von Kohlenhydraten (Gluconeogenese) stattfinden kann? 7) Welchen Trick wenden Pflanzen an um aus Fettsäuren (Acetyl-CoA) Kohlenhydrate zu generieren? 8) Was ist das Proteasom? Beschreiben Sie Aufbau und Aufgabe! 9) Über welchen Stoffwechselweg wird der Stickstoff aus Aminosäuren entsorgt und wie heißt das Produkt dieses Stoffwechselweges? 10) Was versteht man unter glucogenen und ketogenen Aminosäuren?

13 1) Beschreiben Sie den Energiestoffwechsel des Gehirns und seine metabolische Adaption bei Hunger! 2) Beschreiben Sie den Energiestoffwechsel des Skelettmuskels! Was passiert bei starker Belastung? 3) Beschreiben Sie den Energiestoffwechsel der Leber und ihre Funktionen innerhalb desselben! 4) Beschreiben und skizzieren Sie den Cori-Zyklus! 5) Erklären Sie in einigen Sätzen, was man unter dem respiratorischen Quotienten (RQ) versteht! Und welche Aussagen über die Verwendung von Energieträger lassen sich mittels RQ-Messungen machen? 6) Beschreiben Sie die wesentlichen Unterschiede/Merkmale (mind. 4) zwischen Diabetes mellitus Typ I und Typ II! 7) Welche Umstellung bezüglich der Energieträger erfolgt in der zweiten Phase des Fastens/Hungerns? Was passiert da in Bezug auf Leber, Hirn und Muskeln? 8) Beschreiben Sie zwei Formen der Unterernährung! 9) Welche Ernährungsunterschiede gibt es zwischen der paläolithischen und neolithischen Ernährung? 10) Was versteht man unter einer Ernährungspyramide und wie sollte sie nach heutiger Auffassung aufgebaut sein?

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