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1 Lernkarteikarten Veterinärmedizin - BIOCHEMIE BIOCHEMIE Teil 1: Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren, Vitamine 2014 Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

2 Liebe/r Biochemie-Interessierte, die Vetbrainfood-Lernkarteikarten sind als Auffrischungsbzw. Lernhilfe für all diejenigen gedacht, die sich in Studium, Ausbildung oder Beruf mit komplexen und umfangreichen tiermedizinischen Themen beschäftigen. Durch ihr praktisches Format können die Lernkarteikarten überallhin mitgenommen werden: das Lernen u. Wiederholen an jedem Ort und zu jeder Zeit wird möglich! Allerdings können die Lernkarteikarten das Selbststudium der einschlägigen Lehrbücher der Biochemie nicht ganz ersetzen und keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Viel Spaß nun beim Lernen und Auffrischen, Vetbrainfood 2014 Vetbrainfood Das Werk, einschließlich all seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung ist ohne Zustimmung d. Autorin außerhalb d. Urheberrechtsgesetzes unzulässig u. strafbar. Das gilt im Besonderen für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen u. die Einspeicherung u. Verarbeitung in elektronischen Systemen.

3 Inhaltsverzeichnis BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

4 BC- 1 Inhaltsverzeichnis BC- 4 Grundlagen der Biochemie BC- 4 Chemische Bindungen BC- 10 Wasser BC- 13 Thermodynamik BC- 18 Stoffklassen BC- 19 Kohlenhydrate BC- 19 Allgemeines BC- 21 Monosaccharide BC- 28 Disaccharide BC- 31 Oligosaccharide BC- 32 Polysaccharide

6 BC- 36 Lipide BC- 36 Allgemeines BC- 38 Einteilung BC- 39 Funktionen BC- 43 Fettsäuren BC- 48 Acylglycerole BC- 49 Phosphoglyceride BC- 51 Sphingolipide BC- 52 Isoprenlipide BC- 53 Abbau BC- 65 Aufbau

8 BC- 70 Nukleinsäuren BC- 70 Allgemeines BC- 71 DNA BC- 75 RNA BC- 77 Aufbau BC- 83 Beschreibung der einzelnen Nukleinsäuren BC- 87 Vitamine BC- 87 Allgemeines BC- 89 Vorkommen BC- 90 Einteilung BC- 94 Fehlversorgung BC- 95 Analoga BC- 96 Beschreibung der einzelnen Vitamine BC- 110 Abkürzungsverzeichnis

9 Biochemie - Grundlagen Chemische Bindungen: Wasserstoffbrücken-Bindung BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

10 Wasserstoffbrücken-Bindungen relativ schwache Wechselwirkungen länger u. viel schwächer als kovalente Bindungen sind bestrebt, möglichst gestreckte Form anzunehmen spielen f. DNA, Proteine u. die besonderen Eigenschaften d. Wassers eine große Rolle 2 elektronegative Atome (z.b. N, O) teilen sich 1 H-Atom Donorgruppe: H u. Atom, an das es stärker gebunden ist Akzeptorgruppe: Atom, das H weniger stark bindet z.b. δ- N-H δ+ --- N δ- oder δ- N-H δ+ --- O δ- z.b. δ- O-H δ+ --- N δ- oder δ- O-H δ+ --- O δ- an H gebundenes elektronegatives Atom zieht Elektronendichte v. H ab H bekommt positive Partialladung u. kann elektrostatische Wechselwirkung zu Atom m. negativer Partialladung ausbilden

11 Biochemie - Kohlenhydrate Allgemeines BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

12 weit verbreitete Stoffklasse m. großer Strukturvielfalt f. meiste Zellen leicht verwertbarer Energielieferant viele Kohlenhydrate können im Stoffwechsel ineinander umgewandelt werden Kohlenhydrate sind Vorstufen f. Biosynthese vieler Stoffe Definition Kohlenhydrate enthalten C u. H 2 O im Verhältnis 1:1 (empirische Formel: C n (H 2 O) m ) u. sind Aldehyd- o. Ketonderivate höherer Alkohole. Sie kommen als Mono-, Oligo- u. Polymere vor. Moleküle folgender Stoffgruppen m. vielen Hydroxylgruppen Aldehyde (Oxidationsprodukte primärer Alkohole) Ketone (Oxidationsprodukte sekundärer Alkohole) Aldehydstruktur m. grau hinterlegter Formylgruppe u. 1 organischen Rest Ketonstruktur m. grau hinterlegter Carbonylgruppe u. 2 organischen Resten

13 Biochemie - Lipide Allgemeines BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

14 heterogene Stoffklasse m. vielfältigen Funktionen bilden Struktur aller Biomembranen als Triacylglycerole energiedichteste Speichersubstanzen werden bei WT in Fettgewebe gespeichert (spezialisiertes Gewebe) Isoprenderivat-Lipide sind besonders umfangreiche Stoffgruppe: Teil d. fettlöslichen Vitamine Cholesterol (essentieller Membranbaustein) von Cholesterol abgeleitete Steroidhormone Gallensäuren (unerlässlich f. Fettverdauung) Lipide sind wichtige Nahrungsbestandteile chemisch sehr unterschiedlich aufgebaute Moleküle m. gemeinsamer Eigenschaft gute Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln schlechte Löslichkeit in wässrigen Lösungsmitteln Lipophilie bzw. Hydrophobie

15 Biochemie - Lipide Fettsäuren BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

16 bestehen aus Kohlenwasserstoffkette u. 1 Carboxygruppe kommen im Organismus vor als freie Fettsäuren Bausteine v. Acylglycerolen Bausteine v. Phosphoglyceriden Bausteine v. Sphingolipiden allgemeiner Aufbau v. Fettsäuren Struktur einer gesättigten Fettsäure m. Carboxygruppe u. 12 C-Atomen enthalten meist gerade Anzahl v. C-Atomen (entspricht Biosynthese aus 2-C-Einheiten) enthalten 1 Carboxygruppe (-COOH) Anzahl Doppelbindungen - keine: gesättigte Fettsäuren - eine: einfach ungesättigte Fettsäuren - mehrere: mehrfach ungesättigte Fettsäuren

17 Biochemie - Lipide Abbau: β-oxidation von Fettsäuren (ungesättigte Fettsäuren) BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

18 Δ geradzahlig Fettsäure Δ 4 -cis-enoyl-coa Enzym: Dehydrogenase (Oxidation) Δ 3 -cis-enoyl-coa Δ 2 -trans-enoyl-coa Δ 2 -trans-δ 4 -cis- Dienoyl-CoA Enzym: Δ 2 -trans-δ 4 - cis-dienoyl-coa- Reduktase (Oxidation) Enzym: Δ 3 -cis-δ 2 - trans-enoyl-coa- Isomerase (Isomerisierung) β-oxidation

19 Biochemie - Nukleinsäuren Allgemeines BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

20 aus 3 Bestandteilen aufgebaute Polynukleotide heterozyklische organische Basen Kohlenhydrat bzw. Zucker Phosphorsäure bzw. Phosphatrest je nach beteiligtem Kohlenhydrat unterscheidet man DNS (Desoxyribonukleinsäure, engl. DNA) - doppelsträngig - Träger d. genetischen Information - Desoxyribose als Kohlenhydrat-Bestandteil RNS (Ribonukleinsäure, engl. RNA) - einzelsträngig - beteiligt an Proteinbiosynthese - besitzt z.t. Emzymaktivität - Ribose als Kohlenhydrat-Bestandteil - Einteilung in mrna, trna, rrna (abhängig v. biologischer Funktion) - enthält Uracil statt Thymin ( DNA)

21 Biochemie - Nukleinsäuren Adenin BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

22 1-3 Phosphate + Zucker + Adenin Nukleotide d. Adenins Adenin (A) Purinbase in DNA u. RNA Summenformel: C 5 H 5 N 5 Basenpaarung m. Thymin bzw. Uracil (über 2 Wasserstoffbrücken) Nukleoside Adenosin (in RNA) Desoxyadenosin (in DNA) Nukleotide m. Ribose Adenosinmonophosphat (AMP) zykl. Adenosinmonophosphat (camp) Adenosindiphosphat (ADP) Adenosintriphosphat (ATP) Nukleotide m. Desoxyribose Desoxyadenosinmonophosphat (damp) Desoxyadenosindiphosphat (dadp) Desoxyadenosintriphosphat (datp)

23 Biochemie - Vitamine Allgemeines BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

24 Vitamine sind u.a. nötig für Wachstum Erhaltung Fortpflanzung Organismus kann sie nicht selbst synthetisieren (Ausn. Nikotinsäure, Vitamin D) essentielle Bestandteile d. Nahrung besitzen katalytische Funktion werden nur in geringen Mengen benötigt (0, mg) viele Vitamine sind wichtige Coenzyme o. deren Vorstufen Cofaktoren biochemischer Reaktionen H 2 O-lösliche Vitamine führen auch bei Überdosierung nicht zu Vergiftungen, da sie über Niere ausgeschieden werden ( fettlösliche Vitamine)

25 Biochemie - Vitamine Calciferol (Vitamin D) BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

26 fettlöslich wichtigste Vertreter Vitamin D2 (Ergocalciferol in Pflanzen) Vitamin D3 (Cholecalciferol im Tier) stehen Steroidhormonen nahe D2 u. D3 haben ähnliche physiologische Wirkung 2 Wirkformen 25-Hydroxy-Cholecalciferol (in Leber gebildet) 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calcitriol, in Niere) reguliert m. Parathormon u. Thyreocalcitonin Ca 2+ -Stoffwechsel Mangel Rachitis (neugebildeter Knochen wird nicht mineralisiert) Überschuss Ablagerungen v. Kalzium in Blutgefäßen, Haut, Niere 3- (Nierensteine), Ausscheidung im Harn (m. PO 4 )

27 Abkürzungsverzeichnis (N - S) BC Vetbrainfood - Tiermedizinische Lernkarteikarten - Diplombiologin und Tierärztin G. Glück

28 N mrna nm O P P i PALP PCR Pfd R Rd RNA RNS rrna S Schf Se Stickstoffatom messenger RNA (Boten-RNS) Nanometer Sauerstoffatom Phosphoratom Phosphatrest Pyridoxalphosphat Polymerasekettenreaktion (engl. Abk.) Pferd(e) Rest Rind(er) Ribonukleinsäure (engl. Abk.) Ribonukleinsäure ribosomal RNA (ribosomale RNS) Schwefelatom Schaf(e) Selenatom

29 Vetbrainfood Diplombiologin u. Tierärztin G. Glück Tiermedizinische Lernkarteikarten

30 Die -Lernkarteikarten Biochemie Teil 1 beinhalten folgende Themenkomplexe: Kohlenhydrate Lernkarteikarten beinhalten Lipide Strukturformeln, Tabellen Nukleinsäuren und Schaubilder. Vitamine Außerdem umfassen die Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Mehr über (Aminosäuren, Proteine u. Enzyme in Teil 2) unter: -Lernkarteikarten: