Bioanalytik und Klinische Chemie

Übungskarten zur Vorbereitung auf die Bioanalytik-Klausur, basierend auf den Themen Potentiometrie, Amperometrie, Spektroskopie, klinische Parameter und Proteinanalytik.

Was ist das Prinzip ionenselektiver Elektroden (ISE)?

Elektrochemische Sensoren, die selektiv die Aktivität bestimmter Ionen messen, indem zwischen einer ionenselektiven Membran und der Probenlösung ein Membranpotential entsteht, das gegen eine Referenzelektrode gemessen wird.

Wie lautet die Nernst-Gleichung zur Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Potential und Aktivität?

$$E = E^0 + (RT / zF) \times \ln(a)$$

Warum wird bei der potentiometrischen Bestimmung häufig ein ISA-Puffer zugesetzt?

Um die Ionenstärke konstant zu halten, da die Elektrode die Aktivität $a = f \times c$ und nicht direkt die Konzentration misst.

Was sind strukturelle Merkmale von Katecholaminen?

Sie bestehen aus einem Brenzkatechin-Ring (ortho-Dihydroxybenzol) und einer über eine Ethylkette verknüpften Aminogruppe.

Welcher Prozess findet bei der elektrochemischen Oxidation von Katecholaminen statt?

Die Abgabe von zwei Elektronen und zwei Protonen ($2e^- / 2H^+$), wobei sich der Brenzkatechin-Ring in ein ortho-Chinon (o-Chinon) umwandelt.

Welcher Zusammenhang besteht in der Amperometrie zwischen Stromsignal und Konzentration?

Der gemessene Strom $I$ ist direkt proportional zur Konzentration $c$ ($I \propto c$).

Was beschreibt die Impedanz in der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS)?

Den gesamten Wechselstromwiderstand eines Systems, der aus dem Verhältnis von angelegter sinusförmiger Wechselspannung und resultierendem Wechselstrom bestimmt wird.

Wie verhält sich die elektrochemische Doppelschicht an einer Elektrodenoberfläche?

Sie besteht aus geladenen Teilchen auf der Elektrode und entgegengesetzt geladenen Ionen in der Lösung und verhält sich wie ein Kondensator.

Welches Bauteil in der Clark-Elektrode stellt die Selektivität für Sauerstoff sicher?

Eine sauerstoffdurchlässige Membran, die für viele andere Stoffe und Ionen undurchlässig ist.

Welche Reaktion läuft bei der amperometrischen Sauerstoffbestimmung an der Platinkathode ab?

$$O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O$$

Wie lautet das Lambert-Beer-Gesetz?

$$A = \varepsilon \cdot c \cdot d$$

Wie hängen Extinktion $A$ und Transmission $T$ mathematisch zusammen?

$A = -\log(T)$ beziehungsweise $T = 10^{-A}$

Welche elektronischen Übergänge werden typischerweise bei $300\,nm$ (UV-Bereich) angeregt?

$n \rightarrow \pi^*$ Übergänge.

Welche elektronischen Übergänge treten bei $540\,nm$ in konjugierten Systemen auf?

$\pi \rightarrow \pi^*$ Übergänge.

Was versteht man unter dem HbA1c-Wert?

Einen Langzeitblutzuckerwert, der die Bindung (Glykierung) von Glukose an Hämoglobin beschreibt.

Was ist Mutarotation bei Glukose?

Die spontane Änderung des optischen Drehwertes einer Lösung durch das Gleichgewicht zwischen verschiedenen Strukturformen (Anomeren).

Wie wird Kreatinin in der Jaffé-Reaktion bestimmt?

Durch eine Reaktion mit Pikrinsäure in alkalischem Milieu zu einem rot-gelben Komplex.

Welches Enzym wird zur Bestimmung von Harnsäure eingesetzt?

Uricase.

Was ist der Unterschied zwischen Serum und Plasma?

Plasma enthält Gerinnungsfaktoren (durch Antikoagulanzien stabilisiert), während Serum der flüssige Teil des Blutes nach der Gerinnung ist (ohne Fibrinogen).

Welche Methode nutzt Coomassie-Brillant-Blau zur Proteinbestimmung?

Die Bradford-Methode.

Welches Reagenz wird zum Nachweis freier THIOL-Gruppen (SH-Gruppen) in Proteinen verwendet?

Ellman-Reagenz.

Wie ist die Core-Struktur von N-Glykanen an Proteine gebunden?

Über den Aminosäurerest Asparagin.

Was ist das Prinzip des Edman-Abbaus in der Proteinsequenzierung?

Die schrittweise Abspaltung und Identifizierung von Aminosäuren vom N-Terminus mittels Phenylisothiocyanat.

Was ist ein Second Messenger im Rahmen der Signaltransduktion?

Ein intrazelluläres Signalmolekül wie $cAMP$, $IP_3$, $DAG$ oder Calcium, das nach der Aktivierung eines Rezeptors die Information im Zellinneren weiterleitet.

Wie wirkt der Insulinrezeptor?

Er ist ein enzymgekoppelter Rezeptor (Tyrosinkinase), der nach Ligandenbindung dimerisiert und sich selbst autophosphoryliert.

Was unterscheidet Nephelometrie von Turbidimetrie?

Nephelometrie misst das Streulicht in einem Winkel zur Einstrahlrichtung, während Turbidimetrie die Abschwächung des Primärlichts (Trübung) misst.

Warum eignet sich RP-HPLC besonders für die Trennung von Katecholaminen?

Weil Katecholamine sowohl hydrophile als auch hydrophobe Molekülbereiche besitzen, die mit der unpolaren stationären Phase wechselwirken.

Was ist die Ursache der Phenylketonurie (PKU)?

Eine Störung im Stoffwechselweg der Aminosäure Phenylalanin.

Was ist der optische Unterschied zwischen $NADH$ und $NAD^+$?

$NADH$ absorbiert Licht im UV-Bereich (bei $340\,nm$), während $NAD^+$ dort keine nennenswerte Absorption zeigt.

Was ist ein systematischer Fehler in der Analytik?

Ein Fehler, der einseitig gerichtet ist (Bias) und die Richtigkeit einer Messung beeinflusst, im Gegensatz zum zufälligen Fehler, der die Präzision beeinflusst.