1\.1 Matrikelnummer: Name: Vorname: Bitte eintragen Bitte ankreuzen: Fachsemester: Fachrichtung: Chemie Sonstige Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit (Seiten fortlaufend nummeriert von 1 bis 5, Fragen von 1 bis 12) und Lesbarkeit. Spätere Reklamationen werden nicht berücksichtigt! Frage 1 Nennen Sie drei Metalle, die :für den Menschen essentiell sind und als Mengenelemente Körper vorkommen (3 P) (> log) im Frage 2 Skizzieren die Struktur von drei Aminosäure-Seitenketten ihrer Wahl in der Form, in der sie in Metalloenzymen an Metallionen koordinieren. (3 P) Frage 3 Ionenkanäle sind porenbildende Transmembranproteine, die einen passiven Transport von Ionen durch die Zellmembran ermöglichen. Erläutern Sie kurz und mit Hilfe einer Skizze, wieso Kalium- Kanäle selektiv die größeren K+-Ionen passieren lassen, aber die kleineren Na'<Ionen zurückgehalten werden. (4 P).01.'
Klau I. IL, ur] ung Frage 4 Was sind Siderophore? Skizzieren Sie die Struktur des Enterobactins (genaue Strukturformeln nur für die Fe-koordinierenden Einheiten, deren Verknüpfung kann schematisch dargestellt werden). Wie wird der Fe-Enterobactin-Komplex vom Mikroorganismus aufgenommen? (5P) Frage 5 Assoziieren Sie die links aufgelisteten Biomoleküle mit ihrer charakteristischen biologischen Funktion, indem Sie den rechts aufgelisteten Funktionen die Nummer jeweils eines Biomoleküls zuordnen (5 P, 0,5 P für jede richtige Zuordnung) Nr Biomolekül 1 Cytochrom c-oxidase 2 NADPH 3 Nitrogenase 4 Photo system II 5 Valinomycin 6 Tyrosinase 7 Ferritin 8 Katalase 9 Cytochrom c 10 Xanthin-Oxidase Biologische Funktion Eisenspeicherung Zersetzung von H 2 0 2 Bildung von Melanin Biologisches Reduktionsäquivalent Elektronentransfer Stickstoff- Fixierung Oxidation von Wasser zu Sauerstoff Reduktion von Sauerstoff zu Wasser Bildung von Harnsäure Antibiotikum Nr? I
F lau ur z' Frage 6 Das Menkes-Syndrom ist eine Erbkrankheit die zu intrazellulärem Kupfermangel führt. Assoziieren Sie folgende Symptome mit kupferhaltigen Enzymen bzw. deren eingeschränkter Funktion (3P): Symptome Muskelschwäche Cu-Enzym Weiße Haare Gewebeschäden durch oxidativen Streß Frage 7 Das Protein Hämoglobin transportiert Sauerstoff in Form eines Metallkomplexes. Skizzieren Sie die M- Os-Einheit so, daß deren elektronische Struktur deutlich wird (Art und Oxidationsstufe des Metalls und Valenzelektronen an den O-Atomen berücksichtigen). Nennen Sie zwei spektroskopische Methoden, die diese elektronische Struktur bestätigen (SP). Frage 8 Die Carboanhydrase ist ein zinkhaltiges Enzym. Welche Reaktion wird von der Carboanhydrase katalysiert? Skizzieren Sie wesentliche Zwischenschritte des Mechanismus. Nur Zn 2 + und Substrat(e) darstellen. Aus Ihrer Darstellung hervorgehen sollte die Aktivierung von Wasser, der nucleophile Angriff auf das Substrat und die Koordination des Reaktionsprodukts an Zn. (SP) I I t, 2.0 I 21 1 I k I. \ lf e ung ( ic nie 11 ;
Frage 9 Cytochrom P450 Enzyme katalysieren in unserem Körper die Oxygenierung vieler hydrophober Verbindungen, darunter auch Medikamente. Welche Produkte werden aus Benzol und N-Acetyl-4- aminophenol unmittelbar gebildet (bitte nur Strukturformeln der Produkte angeben). Erläutern Sie kurz, wieso das individuell unterschiedliche Ansprechen auf Medikamente mit diesen Enzymen zu tun hat. (3P) Frage 10 Das Häm-Enzym Meerrettich-Peroxidase katalysiert die Oxidation von Substraten durch H2Ü2. Die Reaktion verläuft in Teilschritten: zunächst reagiert der Häm-Cofaktor mit H 2 Ü2 zu einem reaktiven Intermediat, das in weiteren Schritten die Substratmoleküle oxidiert. Skizzieren Sie die Struktur des Intermediats (Porphyrin als Ellipse, axiale Donoren berücksichtigen, elektronische Struktur deutlich machen). (4P)
t- ta 1 I Frage 11 Technetium spielt eine wichtige Rolle in der Radiodiagnostik. Im klinischen Umfeld wird das Isotop 99mTc(Halbwertszeit ca. 6 Stunden) in Form des Pertechnetats in Reaktoren vor Ort erzeugt. Erläutern Sie mit Hilfe einer Reaktionsgleichung, wie dieses Produkt aus einem stabilen Precursor erzeugt wird. Skizzieren Sie die Struktur des Radiodiagnostikurns "Cardiolite" (Oxidations stufe des Tc, Geometrie; koordinierende Gruppe der Liganden, Rest mit R abkürzen) (6P) Frage 12 Bei der Reaktion von Cisplatin mit doppelsträngiger DNA bilden sich charakteristische Komplexe. Benennen und skizzieren Sie das bevorzugte Produkt (DNA-Stränge als Striche, relevante Nucleobasen mit Buchstabensymbol abkürzen, Pt-Komplexfragment darstellen). (4P)