Biochemie, Organische Chemie und Pharmakologie – Vorlesungszusammenfassung

50 Frage-Antwort-Karten decken die wichtigsten Inhalte der Vorlesung zu Biochemie, organischer Chemie, Enzymatik und Pharmakologie ab.

Was bedeutet „amphiphil“ und welche Verdauungssubstanz ist amphiphil?

Amphiphil beschreibt Moleküle mit einem hydrophilen und einem lipophilen Teil; Gallensäuren sind amphiphil.

Was ist eine Mizelle und wozu dient sie bei der Fettverdauung?

Eine kugelförmige Anordnung amphiphiler Moleküle, deren lipophile Schwänze innen und hydrophile Köpfe außen liegen; sie emulgiert Fette und vergrößert die Oberfläche für Lipasen.

Wo werden Gallensäuren gebildet und wo gespeichert?

Sie werden in der Leber synthetisiert und in der Gallenblase gespeichert, bevor sie in den Zwölffingerdarm abgegeben werden.

Erklären Sie die Begriffe hydrophil und lipophil.

Hydrophil = wasserlöslich bzw. wasserliebend; lipophil = fettlöslich bzw. fettliebend.

Was versteht man unter einer semipermeablen Membran?

Eine Membran, die selektiv durchlässig ist: kleine/unge­ladene Moleküle oder Wasser passieren, größere oder geladene nicht.

Definieren Sie einfache Diffusion.

Passiver Transport entlang des Konzentrationsgefälles ohne Energie- oder Proteinbedarf.

Was ist Osmose?

Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran von der Seite niedrigerer zur Seite höherer gelöster Stoffkonzentration.

Was ist erleichterte Diffusion?

Passiver Transport entlang des Gradienten mithilfe spezifischer Carrier- oder Kanalproteine, ohne ATP-Verbrauch.

Nennen Sie die drei Hauptnährstoffklassen.

Kohlenhydrate, Proteine, Fette.

Welches Enzym spaltet Kohlenhydrate bereits im Mund?

Amylase (Speichel-Amylase).

Welches Enzym beginnt den Proteinabbau im Magen und bei welchem pH?

Pepsin; es wirkt optimal bei etwa pH 2.

Welches Enzym spaltet Fette in Glycerin und Fettsäuren?

Lipase.

In welche kleinsten Bausteine werden Kohlenhydrate, Proteine und Fette zerlegt?

Monosaccharide, Aminosäuren bzw. Fettsäuren + Glycerin.

Welche funktionellen Gruppen besitzt jede Aminosäure?

Eine Carboxylgruppe (-COOH) und eine Aminogruppe (-NH₂).

Wie viele proteinogene Aminosäuren gibt es?

20.

Formulieren Sie die allgemeine Veresterungsreaktion.

Carbonsäure + Alkohol → Ester + H₂O.

Worin unterscheiden sich Substitutions- und Additionsreaktionen?

Substitution: Austausch von Atomen/ Gruppen; Addition: Anlagerung neuer Atome an Mehrfachbindungen ohne Abspaltung.

Definieren Sie Alkane.

Gesättigte Kohlenwasserstoffe mit nur Einfachbindungen (C–C).

Definieren Sie Alkene.

Ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer C=C-Doppelbindung.

Definieren Sie einen Alkohol.

Organische Verbindung mit mindestens einer Hydroxylgruppe (-OH) an einem gesättigten Kohlenstoff.

Definieren Sie Aldehyd.

Verbindung mit terminaler Carbonylgruppe ‑CHO.

Definieren Sie Keton.

Verbindung mit innerer Carbonylgruppe (C=O) zwischen zwei C-Atomen.

Definieren Sie Carbonsäure.

Organische Säure mit Carboxylgruppe (-COOH).

Definieren Sie Ester.

Produkt aus Carbonsäure und Alkohol; funktionelle Gruppe ‑COO-.

Definieren Sie Amin.

Organische Base mit Aminogruppe (-NH₂, ‑NHR, ‑NR₂).

Nennen Sie die drei Hauptphasen des aeroben Glukoseabbaus.

1) Glykolyse, 2) oxidative Decarboxylierung (Pyruvat → Acetyl-CoA), 3) Citratzyklus plus Atmungskette.

Wo läuft die Glykolyse ab und was ist ihre Netto­bilanz?

Im Cytoplasma; liefert netto 2 ATP und 2 NADH pro Glukosemolekül.

Welche Produkte entstehen bei der oxidativen Decarboxylierung von Pyruvat?

Acetyl-CoA, CO₂ und NADH.

Wie viele ATP entstehen insgesamt aus 1 mol Glukose bei vollständiger Oxidation?

Etwa 38 ATP.

Warum liefert der Abbau einer Fettsäure wesentlich mehr ATP als Glukose?

Fettsäuren enthalten mehr reduzierende Äquivalente (C-H-Bindungen); z. B. ergeben sie ≈ 120 ATP pro Molekül.

Warum baut der Körper bei starker Unterernährung Muskelprotein ab?

Zur Energiegewinnung, wenn Fettreserven nicht ausreichen, werden Aminosäuren für Glukoneogenese genutzt.

Was ist ein Enzym?

Ein meist proteinischer Biokatalysator, der die Aktivierungs­energie senkt und Reaktionen beschleunigt, ohne selbst verbraucht zu werden.

Woran erkennt man viele Enzymnamen?

Am Suffix „-ase“ nach dem Substrat oder der Reaktion (z. B. Laktase, DNA-Polymerase).

Was besagt das Schlüssel-Schloss-Prinzip?

Nur ein bestimmtes Substrat passt in das aktive Zentrum eines Enzyms (Substratspezifität).

Was bedeutet Reaktionsspezifität bei Enzymen?

Ein Enzym katalysiert nur eine ganz bestimmte chemische Reaktion seines Substrats.

Was ist kompetitive Hemmung? Nennen Sie ein Beispiel.

Ein ähnliches Molekül konkurriert mit dem Substrat um das aktive Zentrum; Allopurinol hemmt auf diese Weise die Xanthinoxidase.

Wie beeinflusst kompetitive Hemmung Vmax und Km?

Vmax bleibt gleich, Km steigt – das Maximum wird erst bei höherer Substratkonzentration erreicht.

Was ist allosterische Hemmung? Nennen Sie ein Beispiel.

Ein Hemmstoff bindet außerhalb des aktiven Zentrums und verändert die Enzymstruktur; z. B. Efavirenz hemmt die HIV-Reverse Transkriptase allosterisch.

Welche Reaktionsgleichung zeigt die Wirkung eines Antazidums wie Natriumhydrogencarbonat?

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ ↑ + H₂O (Neutralisation von Magensäure).

Wie heißt die Protonenpumpe des Magens und welche Funktion hat sie?

H⁺/K⁺-ATPase; sie transportiert Protonen in das Magenlumen und erzeugt so Magensäure.

Wie wirkt Aspirin (Acetylsalicylsäure) pharmakologisch?

Es acetylieret irreversibel COX-1 (Cyclooxygenase-1) und hemmt damit die Prostaglandinsynthese (schmerz-, fieber- und entzündungshemmend).

Nennen Sie zwei häufige Nebenwirkungen von Aspirin.

Magen-Darm-Beschwerden/Blutungen und erhöhtes Blutungsrisiko allgemein.

Wer entdeckte Aspirin und in welchem Jahr?

Felix Hoffmann im Jahr 1897.

Welche drei Klassen von Schmerzmitteln wurden besprochen?

Nicht-opioide Analgetika (z. B. Aspirin, Paracetamol), Lokalanästhetika, Opiate.

Was sind Prostaglandine in Bezug auf Schmerz?

Zellbotenstoffe, die Entzündung, Schmerzempfindung und Fieber auslösen; ihre Bildung wird durch COX katalysiert.

Geben Sie die Prioritätsreihenfolge einiger funktioneller Gruppen laut IUPAC an.

Carbonsäure > Aldehyd > Keton > Alkohol > Amin > Alkane.

Nennen Sie zwei Beispiele für parenterale Arzneimittelapplikation.

Intravenöse Injektion und intramuskuläre Injektion.

Was versteht man unter First-Pass-Effekt?

Den ersten Leber-Metabolismus eines enteral aufgenommenen Wirkstoffs, der dessen Bioverfügbarkeit verringern kann.

Was ist Adsorption und welches Notfall-Entgiftungsmittel nutzt dieses Prinzip?

Anlagerung von Molekülen an eine feste Oberfläche; Aktivkohle adsorbiert Gifte im Magen-Darm-Trakt.

Was ist Dünnschichtchromatographie (DC) im Arzneimittelbereich?

Eine Trenn- und Nachweismethode, mit der Wirkstoffe qualitativ analysiert werden.