Wiederholungsklausur zur Vorlesung Biochemie I im WS 2004/05

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1 Wiederholungsklausur zur Vorlesung Biochemie I im WS 2004/05 am von Uhr Mensa & 2 Lösungen in rot unkte in grün Aufgabe : Formulieren Sie drei unterschiedliche Reaktionswege, wie yruvat je nach Stoffwechselsituation bzw. Lebewesen weiter metabolisiert werden kann. Bitte Reaktionsgleichungen (Strukturformeln) und die verwendeten oenzyme (Abkürzungen) angeben. 3 () yruvat. yruvat 2 / 2 3 Acetaldehyd / 2 NAD + NAD 3 2 Ethanol / 2 2. yruvat 3 NAD + NAD Lactat / 2

2 3. / 2 2 oa-s yruvat 3 SoA NAD NAD + Acetyl-S-oA / 2 Liponamid FAD Thiaminpyrophosphat (Dihydroliponamid) (FAD 2 ) aktiver Acetaldehyd / 2 S-Acetyldihydroliponamid / 2 S S 3 / / 2 (Bonus) Aufgabe insgesamt 6 unkte + /2 Bonuspunkt - eventuell weitere Zusatzpunkte für andere Stoffwechselwege des yruvats, z. B. arboxylierung zu xalacetat oder Transaminierung zu Alanin.

3 Aufgabe 2: Formulieren Sie die von Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase katalysierte Reaktion. Strukturformeln, Reaktionsmechanismus und bitte auch die Struktur des funktionellen Teils des verwendeten oenzyms angeben. E S oder + E 2 S ystein (ys) / 2 2 Glycerinaldehyd- 3-phosphat E 2 S N NAD R 2 Thiohalb- (od. -hemi-) acetal / 2 / 2 E 2 S N NAD / 2 R Thioester / 2 i gemischtes Anhydrid / 2 E 2 S + 2,3-Diphosphoglycerat od. -hosphoroyl-3- phosphoglycerat 4 Aufgabe 2 insgesamt: 4 unkte

4 Aufgabe 3: Geben Sie Namen und Strukturformel der Aminosäuren mit basischen (3) und sauren (2) Seitenresten an und formulieren Sie ein Dipeptid. Lysin (basisch): 2 N ( 2 ) 4 N 2 Arginin (basisch): N N 2 2 N N ( 2 ) 3 istidin (basisch): N 2 N N 2 Glutaminsäure (sauer): Asparaginsäure (sauer): N 2 N 2 ( 2 ) 2 2 ein Dipeptid: R R 2 N 2 2 N 2 Aufgabe 3 insgesamt: 2 unkte

5 Aufgabe 4: Aus welchen strukturellen Einheiten sind hospholipide aufgebaut? Geben Sie die Strukturformel eines hosphatidylcholins an. R 2 Fettsäurereste 2 2 Glycerin R ein Alkohol (z. B. holin) N 3 3 hosphat Formel: 3 7 Welche weiteren Bestandteile enthalten biologische Membranen? Glykolipide holesterin roteine 3 Aufgabe 4 insgesamt: 0 unkte Aufgabe 5: Wie sind die rimär-, Sekundär- Tertiär- und Quartärstruktur eines roteins defininiert? rimärstruktur: Sequenz der Aminosäuren in der (olypeptid-)kette Sekundärstruktur: Tertiärstruktur: Wechselwirkung im Nahbereich durch Wasserstoffbrücken zwischen eptidbindungen 3-D-Struktur (im Idealfall osition aller Atome des roteins im Raum) Quartärstruktur: Aufbau aus Untereinheiten / einzelnen eptidketten 4

6 Nennen Sie zwei verschiedene Sekundärstrukturen... alpha-elix (oder 3 0 -elix,...) beta-faltblatt (parallel, antiparallel) (Bonus) 2 + (Bonus)... und wie unterscheiden sich die Ausrichtungen der Wasserstoffbrücken in diesen Sekundärstrukturen relativ zur Ausrichtung der eptidkette? in der elix parallel zur Ausrichtung im Faltblatt senkrecht zur Ausrichtung 2 Aufgabe 5 insgesamt: 8 unkte und Bonuspunkt

7 Aufgabe 6: Aus welchem anderen Molekül außer Ammoniak stammt der zweite Stickstoff bei der Bildung von arnstoff im gleichnamigen Zyklus? Bitte Reaktionsmechanismus dieser Teilreaktion mit Strukturformel und Namen der Reaktionspartner angeben. In welchem Stoffwechselweg kann das rodukt (Name und Strukturformel) aus dem Stickstoff- Lieferanten weiterverwendet werden? Aspartat N 3 2 AT AM + i (AD + i ) + ( 2 ) 3 N N 3 N 2 itrullin ( 2 ) 3 N N N 3 N 2 Mechanismus Arginin ( 2 ) 3 N N 2 N 3 N 2 + Fumarsäure Weiterverwendung im itratzyklus 2 Aufgabe 6 insgesamt: 2 unkte

8 Aufgabe 7: Bei welchen Stoffwechselreaktionen im ytosol wird NAD gebildet (mindestens 3 Teilschritte),... Glucose-6- hosphogluconolacton 2 6-hosphogluconat NAD NAD + entosephosphatweg 2 Ribulose-5-2 NAD NAD Malat 2 NAD NAD + yruvat 3 2 Malat-itrat-Shuttle 6 Sonderpunkte, obwohl nicht im ytosol: Ferredoxin (red.) S S NAD NAD + hotosynthese Ferredoxin (ox.) / 2 S S / 2

9 ... und bei welchen Reaktionen wird es verbraucht (mindestens 2 Teilschritte)? Bitte Reaktionsgleichungen und Formeln angeben. NAD NAD + A S 2 3 (-R) A S 2 3 (-R) Fettsäuresynthese A S NAD NAD + 3 (-R) A S (-R) 5 Weitere Möglichkeit für Zusatzpunkte:,3-Diphosphoglycerat / 2 Glycerinaldehyd-3 / 2 2 / 2 NAD + NAD hotosynthese, Dunkelreaktion Aufgabe 7 insgesamt: 2 unkte, Zusatzpunkte möglich 2 / 2

10 Aufgabe 8: Wie erfolgt der Einbau von Glucose in Glykogen und wie wird sie dafür aktiviert (Reaktionsgleichung und Strukturformeln)? Kettenwachstum am 4- / 2, alpha-glykosidische Bindung / (n) (n-) Glucose-- / 2 Glykogen (n) UT i / 2 UD 2 N 2 N UD-Glucose (n+) (n) (n-) Glykogen (n+) 8 Aufgabe 8 insgesamt: 8 unkte