Eksamensspørgsmål og TØ opgaver

Question 1

(a) Giv et eksempel på en cellulær kemisk reaktion med et positivt ∆Go.

(b) Hvordan kan
energikrævende reaktioner foregå i en celle?

Answer 1

Svar: Syntesereaktioner som glutamin-syntese en syntese af peptid eller DNA har et positivt ∆Go(b)
En enegikrævende reaktion kan foregå ved at den kobles til en energigivende reaktion. Koblede
reaktioner er sammenhængende par af kemiske reaktioner i hvilken den frie energi frigjort fra den
ene reaktion bringes til at drive den anden reaktion (alternativ: To reaktioner, der har et fælles
mellemprodukt og hvor summen af ∆Go er negativ. (Læringsmål: ”Forståelse af grundlæggende
begreber:.- Fri energi (G), ∆G og ∆Go og….Koblede reaktioner”)

Question 2

(a) Beskriv, gerne ved hjælp af en skitse, hvad der forstås ved fosforylering af et protein.

(b) Forklar hvordan fosforylering kan regulere et enzyms aktivitet.

Answer 2

Svar: Ved fosforylering forstås at der kovalent bindes en fosfatgruppe til en eller flere
aminosyresidekæder med en OH-gruppe på et protein (b) De 2 negative ladninger på fosfatgruppen
medfører en større konformationsændring, f.eks. ved at tiltrække positivt ladede aminosyrers
sidekæder. Derved ændres affiniteten mellem ligand og enzymets aktive site, hvorved enzymets
aktivitet ændres. (Læringsmål: ” Kunne forklare reguleringen af enzymers katalytiske aktivitet” og
”Kunne give eksempler på allosterisk regulering af aktivitet”)

Question 3

(a) Forklar hvilken funktion Taq polymerasen har i PCR (Polymerase Chain Reaction).

(b) Hvorved adskiller Taq polymerasens egenskaber sig fra den polymerase der udfører replikationsprocessen in vivo?

Answer 3

Svar: (a) Taq DNA polymerasen katalyserer kovalent binding af nucleosid trifosfat til DNA-
primerens 3 ́-ende under anvendelse af den streng, som primeren har annealet til, som template. (b)
Taq polymerasen er mere thermostabil end den polymerase, der udfører replikationsprocessen, idet
den kan opvarmes til 92-95 oC uden at denatureres og mister sin katalytiske aktivitet. temperatur-
optimum 72 oC mod cellens egen DNA-polymerases temperaturoptimum på 37 oC (andre forskelle
også godkendt) (Læringsmål: ”Kunne beskrive DNA replikationen ved PCR teknik” og ” Kunne
beskriv forskelle mellem cellens replikationsproces (in vivo DNA syntese) og PCR (in vitro DNA
syntese”)

Question 4

(a) Forklar, gerne ved hjælp af en skitse, hvad vil det sige at DNA replikationen er bidirektionel i forhold til replikations-origo.

(b) Forklar hvordan beskadigelser på den ene af
DNA strengene kan repareres.

Answer 4

Svar: Replikationsprocessen er bi-direktionen idet den går i begge retninger ud fra dette origo, idet
der dannes 2 replikationsgafler, der går i hver sin retning. (b) Den generelle reparationsmekanisme for reparation af beskadigelser som f.eks. depurinisering af enkelte baser
består af 3 trin:
1. Genkendelse af skade ved specifikke proteiner/nucleaser; excision af skade;
2.Polymerase danner nyt DNA med modsatte streng som skabelon; 3. Reparation af hul i
fosfatrygraden med ligase. (Læringsmål: ”Kende betydningen af replikationsmaskineriets
komponenter; Replikationsgaffel (bidirektionel, assymmetrisk, leading og laggins strand, Okazaki
fragment” og (b)”Forstå den generelle reparationsmekanismer for beskadigelse på ene streng”).

Question 5

(a) Beskriv kort 3 af de processer, der sammenfattes under betegnelsen post-transkriptionelle
modifikationer.

(b) Forklar hvad der forstås ved begrebet alternativ splejsning.

Answer 5

Svar: (a) Capping – påsætning af 3-methylguanosin i en 5 ́-5 ́-binding i transkriptets 5 ́ende.
Polyadenylering – enzymatisk fjernelse af en specifik del i transkriptets 3 ́-ende og påsætning af en
lang kæde af adenosin i stedet. Splejsning – enzymatisk bortskæring af specifikke sekvenser i
transkriptet (introns) og ligering af de 2 dobbeltstrengsbrud. (b) Ved alternativ splejsning dannes
der forskellige mRNA (og proteiner) ud fra samme primære transkript. Det skyldes at nogen exons
splejses ud sammen med introns. (Læringsmål:” Kende de 3 post-transkriptionelle processeringer -
Capping, Polyadenylering og Splejsning” og ” Kunne forklare begrebet alternativ splejsning og
dets betydning”)

Question 6

(a) Hvad er forskellen på genetisk og epigenetisk nedarvning?

(b) Beskriv ved hjælp af et eksempel, hvordan en epigenetisk modifikation kan have en effekt på transskriptionen af et
gen.

Answer 6

(Svar: Den genetiske nedarvning baserer sig på den DNA-sekvens, som cellens kromosomer
rummer, mens den epigenetiske nedarvning baserer sig på modifikationer af enten DNA eller
histon-proteiner. De epigenetiske mønstre overføres til begge datterceller, hvor specielle
enzymatiske mekanismer sørger for at mønstrene opretholdes ved at (gen-)etablere dem på det
nydannede DNA og nye histoner. Dette er basis for ”cell memory”. (b) Et eksempel kunne være
acetylering af histoners lysin-sidekæde. Denne epigenetiske modifikation øger transkriptionen ved
at tiltrække generelle transkriptionsfaktorer og enhancere samt løsne bindingen mellem histonernes
positivt ladede aminosyresidekæder og DNA’s negativt ladede fosfatrygrad. (Læringsmål:” Kunne
forklare forskellen mellem genetisk og epigenetisk nedarvning (”cell memory” og ” Kunne give
eksempler på de molekylære epigenetiske mekanismer”)

Question 7

3 phenylpropansyre

Question 8

3 methyl butan-2-ol

Question 9

ethylpropanoat

Question 10

Benzaldehyd

Question 11

N-Methylethanamid

Question 12

Glycin

Question 13

a. Opskriv fem reaktionstyper i organisk kemi

Answer 13

Addition, substitution, elimination, syre-base, redox-reaktioner

Question 14

b. Forklar begreberne nukleofil og elektrofil. Giv et eksempel på hver.

Answer 14

En nukleofil er en elektronrig forbindelse der gerne vil donere et elektronpar til et positivt
polariseret elektron-fattigt atom. En nukleofil kan være negativt ladet eller neutral.
Eksempler på nukleofiler: OH-, H2O, ROH, NH3, RNH2 etc. En elektrofil er en elektronfattig
forbindelse der kan acceptere et elektronpar fra en nukleofil. Eksempler på elektrofiler: H+,
Alkylhalider, carbonylforbindelser.

Question 15

Opskriv to forbindelser der er diastereomere. Stereokemien skal klart fremgå.

Question 16

Forklar Markovnikov ́s regel med et eksempel.

Answer 16

Ved addition af HX til alifatiske C=C dobbeltbindinger: Det af de to carbonatomer der
udgør dobbeltbingen, der har flest hydrogener direkte bundet til sig vil få endnu et
hydrogen.

Question 17

Opskriv den generelle reaktion for nukleofil acyl substitution

Answer 17

R-(C=O)-Y + NU+ –> R-(C=O)-Nu + Y-

Question 18

(a) Redegør for aktiveringsenergiens betydning for enzymers funktion.
(b) Forklar begrebet allosteri i forbindelse med enzymfunktion.
(c) Giv et eksempel på allosterisk regulering af et proteins funktion

Answer 18

Svar: (a) Enzymer katalyserer en specifik reaktion ved at nedsætte
aktiveringsenergien, d.v.s. den energi der skal tilføres for at muliggøre reaktionen. De
øger dermed reaktionens hastighed uden selv at blive forbrugt i den.

(b) Allosteri er når et enzym optræder i forskellig konformation med forskellig enzymaktivitet. Binding af en ligand i et regulatorisk site fremkalder en konformationsændring,
hvorved enzymet affinitet i dets aktive site ændres. (c) Ved binding af GTP til et GTP-bindende protein undergår det GTP-bindende protein en konformationsændring, hvorved affiniteten af proteinets aktive site til substratet øgesog det er aktivt indtil
GTP spaltes til GDP af den intrinsiske GTPase aktivitet. (Læringsmål: ”Forståelse af
grundlæggende begreber:…Aktiveringsenergi” og Kunne forklare begrebet allosteri
og kunne give eksempler på regulering af protein-aktivitet ved
konformationsændring”)

Question 19

a) Skildpaddefarvede katte har både røde og sorte/gråstribede områder i pelsen og det er hunkatte. Forklar den cellebiologiske baggrund bag denne farvetegning blandt hunkatte.

(b) Imidlertid forekommer meget sjældne tilfælde af skildpaddefarvede hankatte. Disse hankatte er som regel infertile som følgende af manglende
testikeludvikling. Beskriv baggrunden herfor.

Answer 19

Svar: (a) Den røde pelsfarve sidder på X-kromosomet som en variant af den sorte/gråstribede. Hunkatte har 2 X-kromosomer og skildpaddefarvede katte bærer det røde gen på et af X-kromosomerne og den sorte/gråstribede på det andet. P.g.a.
tilfældig X-kromosom inaktivering omkring embryonets 64 cellestadie vil nogle hudområder udtrykke et af X-kromosom, mens andre vil udtrykke det andet og pelsen vil derfor blive en mosaik af røde og sorte/gråstribede områder. (b) Hankatte med
skildpaddefarvede aftegn udviser oftest en 39,XXY-karyotype og har dermed et ekstra X kromosom i forhold til den normale 38,XY karyotype for en han. De 2 X-kromosomer muliggør at de skildpaddefarvede aftegn jfr. ovenstående, mens Y-
kromosomet giver udvikling af hankattepræg. Det ekstra kønskromosom medfører infertilitet. (Læringsmål: Kunne forklare hvordan X kromosom inaktivering virker,
hvordan det kan give skildpaddefarve hos hunkatte og hvad årsagen til skildpaddefarve hos hankatte kan være.)

Question 20

(a) Hvad forstås der ved at replikationsprocessen er semi-konservativ?
(b) Beskriv forskellen på hvordan leading og lagging strand dannes under
replikationsprocessen.
(c) Forklar princippet bag og den biologiske betydning af DNA
polymerasens proofreading.

Answer 20

Svar: (a) Semikonservativ replikation betyder at den ene streng på hver af
replikationens 2 dobbeltstrenge er den gamle streng mens den komplementære streng
er nydannet under replikationsprocessen

(b) Leading strand dannes på den ene af de
gamle strenge ved uafbrudt påsætning af deoxynucleotider på RNA primerens 3’-ende indtil synteseprocessen stoppes, mens lagging strand syntetiseres på den modsatte streng som ca. 1000 baser lange DNA-enkeltstrenge (Okazaki-fragmenter), der efterfølgende ligeres sammen til en kontinuerlig streng.

(c)
Replikationsprocessens DNA polymerase har en 3’-5’ exonucleaseaktivitet, der muliggør at en nys påsat nucleotid, der ikke er komplementær til skabelonstrengen,
kan fjernes igen, hvorefter polymerasen igen prøver at påsætte en base, der er komplementær til skabelonstrengen. Den biologiske betydning heraf er en meget lav fejlrate ved replikationsprocessen og dermed at der kun optræder få mutationer som følge af replikationsprocessen selv om genomet indeholder flere milliarder basepar

Question 21

a) Hvad forstås ved et gen?
(b) Hvad er forskellen på en haploid og en diploid celle?
(c) Hvad forstås der ved nucleolus?

Answer 21

Svar: (a)Ved et gen forstås et segment af DNA som indeholder den nødvendige information for at danne et bestemt protein. I nogen tilfælde danner genet dog et RNA molekyle, som kan udføre strukturelle eller katalytiske funktioner.

(b) forskellen er at en haploid celle indeholder en enkel kopi af ethvert kromosom, mens en diploid
celle indeholder 2 kopier af hvert kromosom, en paternel og en maternel kopi.

c) Nucleolus er et lysmikroskopisk mørkt domæne i nucleus, hvor de ribosomale gener transkriberes, processeres til ribosomalt RNA og bindes til de ribosomale proteiner.
(Læringsmål:” Kunne forklare begreberne..Gener og genom..Nucleolus…Ploidi
(diploidi, haploidi)”)

Question 22

De 4 vigtigste former for RNA i en eukaryotcelle er mRNA, rRNA, tRNA og miRNA. Forklar hvilke funktion de 4 RNA-klasser har.

Answer 22

mRNA står for messenger RNA og det indeholder koden for proteinets primære aminosyre-sekvens i form af codons. rRNA står for ribosomalt RNA og er de 4 typer strukturelt RNA, der sammen med ca. 80 forskellige proteiner udgør
ribosomets store og lille underenhed og som rummer ribosomets peptidyl-transferase aktivitet. tRNA står for transfer RNA og er forskellige små RNA
stykker, der bærer hver sin aminosyre hen til et codon på mRNA og som binder sig dertil v.h.a. anticodon-sitet. miRNA står for micro RNA, der har en betydning for regulering af genekspressionen

Question 23

Forklar hvordan kompakteret DNA kan løsnes så transskriptions-initiering
lettes

Answer 23

Svar: Kompakteret DNA kan løsnes ved kovalente modifikationer af histon-
proteinernes aminoterminale ender, der ofte sidder på ydersiden af histonproteinet.
En fosforylering af en aminosyresidekæde vil lokalt give en mere negativ ladning
således at det negativt ladede DNA sidder løsere bundet på det generelt positivt
ladede histon mens en acetylering af histonproteiner mindsker nucleosomernes
affinitet for hinanden, hvilket vil kunne fremme en mere åben nukleosomstruktur. En
anden mulighed er at kromatin-remodellerings komplekser under ATP hydrolyse er i
stand til at åbne kromatinstrukturen. En mere åben kromatinstruktur vil alt andet lige
lette transkriptionsinitieringen.

Question 24

3-brombenzoesyre

Question 25

2-chlorbenzaldehyd

Question 26

Opskriv fem reaktionstyper i organisk kemi

Answer 26

Addition, nukleofil substitution, elimination, oxidation, reduktion

Question 27

Forklar begreberne nukleofil og elektrofil. Giv et eksempel på hver.

Answer 27

En elektrofil har et lone-pair den gerne vil bruge til at danne en binding med elektrofiler.eksempler er H2O, NH3 etc. En elektrofil har underskud af elektroner og vil gerne danne en binding til en nukleofil. Eksempler er H+ og carbokationer.

Question 28

Vis den generelle struktur på et halvacetal.

Question 29

Giv et eksempel på Markovnikovs regel.

Question 30

Opgave 1: (a) Forklar kort hvordan nucleus afgrænses fra cytoplasmaet. (b) Hvad kan man konkludere om ligevægtskontanstanten i en reaktion hvis Go =0? (c) Giv et eksempel på en reaktion, der har et negativt Go.

Answer 30

(a) Nucleus afgrænses fra cytoplasmaet af to plasmamembraner, en ydre og en indre kernemembran. Hulrummet mellem dem står i forbindelse med det endoplasmatiske reticulums hulrumssystem. Under inderste kernemembran ligger nuclear lamina, der er understøttende skelet af intermediærfilamenter. I de to membraner findes kerne-porer, der er små kanaler gennem kernemembranen. Porernes vægge består af proteiner. (b). Ligevægtskonstanten er 1 når Go=0. (c) f.eks. ATPADP + Pi.

Question 31

Opgave 2: (a) Redegør for begreberne primær, sekundær, tertiær og kvarternær struktur i forbindelse med proteiner. (b) Hvordan adskiller de bindingstyper, der stabiliserer et proteins primære struktur sig fra de bindingstyper, der stabiliserer den sekundære struktur af et protein?

Answer 31

Svar: Et proteins primærstruktur er dens aminosyresekvens, sekundær struktur er den foldning som optræder i bestemte segmenter af aminosyrekæden mens den tredimensionelle struktur af hele aminosyrekæden udgør tertiærstrukturen. Kvartenær strukturen er interaktionen af flere polypeptider til et samlet kompleks. (b) Proteinets primærstruktur stabiliseres af kovalente bindinger mens sekundærstrukturen stabiliseres af non-kovalente bindinger som ion- og hydrogen- bindinger.

Question 32

Opgave 3: (a) Forklar hvordan en haploid celle adskiller sig fra en diploid celle. (b) Hvilket enzym bruges til DNA syntese i PCR-reaktionen og hvorved adskiller dets egenskaber sig fra det enzym, der bruges ved replikationsprocessen in vivo i dyr?

Answer 32

Svar: I en haploid celle er der kun et kromosom af hver slags, mens der i en diplod celle er 2 kromosomer af hver slags, 1 fra far og 1 fra mor. (b) Taq DNA polymerase, en thermostabil DNA polymerase, d.v.s. at den har et væsentligt højere temperaturoptimum (72 C) hvor eukaryotcellens DNA polymerase har temperaturoptimum omkring 37 C.

Question 33

Opgave 4: (a) Forklar forskellen på (1) replikation (2) transskription og (3) translation. (b) I hvilken fase af cellecyklus foregår replikationsprocessen? (c) Hvor i cellen foregår transskriptionsprocessen? (d) Hvor i cellen foregår translationsprocessen?

Answer 33

Svar: (a) (1) Replikationsprocessen er kopieringen af DNA-dobbelthelix i 2, (2) transskriptionsprocessen er oversættelse af et segment (gen) af cellens ene DNA streng til RNA og (3) translation er oversættelse af mRNA til et peptid, en streng af aminosyrer. (b) S-fasen. (c) I nucleus (cellekernen). (d) i cytosolen/cytoplasmaet. (Læringsmål: for (a) er der tale om en kombination af læringsmål fra kap. 6 og 7, for (b), (c) og (d) er det ”Forstå hvor og hvordan DNA syntetiseres”)

Question 34

Opgave 5: (a) Forklar opbygningen af et færdigt mRNA molekyle, herunder hvad der forstås ved 5 ́- UTR, 3 ́-UTR og codons. (b) Forklar hvorfor præ-mRNA (det primære transskript) som regel er væsentligt længere end det mRNA, der eksporteres til cytoplasmaet (c) Forklar hvad funktionen af et antikodon er og på hvilken type RNA-molekyle, det findes.

Answer 34

Svar: (a ) Et codon er en sekvens på 3 ribonucleotider, der koder for en aminosyre, på et mRNA molekyle. mRNA molekylet har en 5’methyl-guanosin i 5 ́enden og en poly(A) hale på ca. 200 bp i 3 ́-enden. 5’- og 3’-UTR er den sekvens i henholdsvis 5’- og 3’-enden af mRNA-molekylet, der ikke koder for nogen aminosyre. (b) Det primære transkript er længere end et mRNA molekyle idet introns er splejset ud i et mRNA molekyle. (c) et mRNA’s utranslaterede del en den nucleotid- sekvens i mRNA-molekylets 5 ́- og 3 ́- ende, der ikke indgår som codon ved dannelse af proteinet. (c) Et anticodon er et tRNA molekyles komplementære sekvens til et codon og dets funktion er at sikre at det er den rigtige aminosyre, der indsættes i det peptid, der dannes ud fra de codoner, der translateres fra et mRNA molekyle.

Question 35

Opgave 6: (a) Beskriv kort hvordan cellen kan nedbryde et fejlfoldet protein. (b) Gør rede for hvordan små RNA molekyler indgår i degraderingen af mRNA-molekyler.

Answer 35

Svar: (a) Til denaturerede eller fejlfoldede proteiner bindes kovalent et ubiquitin-molekyle, hvorefter de ubiquitinylerede proteiner optages i proteasomer og nedbrydes til korte peptider af de proteaser, der sidder på den indvendige side i proteasomerne. (b) et ca. 22 bp langt, enkelstrenget miRNA molekyle dannes ved processering af et (længere) precursor miRNA molekyle og det kobles til et RISC protein og bruges til specifik genkendelse og destruktion af mRNA molekyler med helt eller delvist komplementære RNA sekvenser således at fuldstændigt komplementære mRNA molekyler nedbrydes hurtigere end delvist komplementære molekyler. (Læringsmål ” Kende principperne i proteinernes nedbrydning og betydningen af den kontrollerede protein-nedbrydning” og ”Kende principper og eksempler på repressor proteiners og RNAs rolle i post-transkriptionel kontrol – mRNA degradering”)

Question 36

1-phenylbutan-1-on

Question 37

4-hydroxybenzoesyre

Question 38

Benzyl propanoat

Question 39

Propanamid

Question 40

Glycerol

Question 41

Vis den generelle struktur på et ketal.

Question 42

Kende de mest almindelige energibærere og hvilke funktionelle grupper, de bærer: ATP, NADH, NADPH, CoA, biotin

Answer 42

- ATP, phosphat er energibærende grupper - NADH - NADPH, elektroner er energibærende - CoA, acetylgrupper er energibærende - biotin, carboxylgrupper er energibærende

Question 43

1.1 Define living things by 7 characteristics

Answer 43

Ond Hest Røver En Vaskebjørn Særligt Tit 1 Organiserede, 2 Hometostase, 3 Reproduktion, 4 Energiforbrug og omdannelse, 5 vokser, 6 reagerer på stimuli og 7 tilpasser sig miljøet

Question 44

1.5 Suggest a reason why it would be advantageous for eukaryotic cells to evolve elaborate internal membrane systems that allow them to import substances from the outside as shown in fig. 1-25.

Answer 44

For at kunne optage næring fra miljøet trods forskellig polaritet. Cellemembranen består af et dobbelt lipidlag hvori de hydrofile hoveder vender udaf, og carbonkæderne (de hydrofobe haler) vender indad. Således er cellemembranen permeabel overfor mindre hydrofobe stoffer (Oxygen, kuldioxid og kvælstof. Noter også at mindre polære molekyler (uladede) også kan trænge gennem cellemembranen. Det er samtidig ikke muligt for molekyler som vand at trænge gennem membranen. Cellemembranen har flere funktioner heriblandt: Transport af molekyler, proteiner, ioner etc. Beskyttelse af cellens indre. Afgrænsning af cellens cytoplasma.

Question 45

1.6 Discuss the relative advantages and disadvantages of light and electron microscopy. How could you best visualize a living skin cell, a yeast mitochondria, a bacterium and a microtubule?

Answer 45

Lysmikroskop Lys Levende og døde præparater kan ses Minutter/timer Kondensor, objektglas og øjelinse glas Lav opløsning (0,25 um-0,3um) Forstørrelse fra 500X-1500X fra 1 mm til 0,2 mikrometer (grænsen for synligt bølgelys) Ikke nødvendigt Menneskeligt øje Synligt lys passerer nemt gennem vand - så der kan observeres levende ting. Dyre- og planteceller, stamceller etc. Elektron mikroskop Elektroner Kun døde eller indtørrede præparater kan ses. Dage Elektromagnetiske Høj opløsning (0,001 um) Kan forstørres mere end 100.000X. 10-7 m - 10-10 m Nødvendigt for at operere Billedet vises på et flouriserende papir eller fotografi Tynde dehydrerede skiver, der er farvede med elektrontætte tungmetaller. Ser typisk en høj opløsning af mikrotubuli, mitokondrier og bakterier med denne.

Question 46

2.7 What is meant by “polarity” of a polypeptide chain and by polarity of a chemical bond? How do the meanings differ?

Answer 46

Polaritet i en kemisk binding betegner at molekylet er polært ladet, og derfor har visse atomer der trækker mere i elektroner end andre, og derfor har en højere forskel i elektronegativitet (se H2O). Polaritet i polypeptider: Orientering - kan du kende foreskel på et molekyles ender er det polært - hvis ikke er det ikke polært. ses som polaritet i proteinets tredimensionelle form? Kan proteinet bindes til øvrige proteiner.

Question 47

Forklar hvad der forstås ved en syre og en base

Answer 47

Syre forstås som en positiv forbindelse, der vil afgive en elektron, hvor basen er negativ og optager elektroner.

Question 48

Hvad forstås der ved at vand er en amfolyt?

Answer 48

Amfolytter forstås som forbindelser/molekyler der både har syre- og base egenskaber. Vand go alkohol

Question 49

3.7. Giv et eksempel på et korresponderende syre-base par.

Question 50

3.9. Afstem reaktionerne N2 (g) + H2 (g) ⇄ NH3 (g)

Answer 50

Almen afstemning Her afstemmes blot med antallet af hydrogener. N2+3H2⇄2NH3(g)

Question 51

Afstem reaktionen Cl - + MnO4- + H+ ⇄ Cl2 (g) + Mn2+ + H2O (sur opløsning)

Answer 51

1) Find OT -1 +7 -2 0 2+ Cl- + MnO4- + H+ ⇄ Cl2 (g) + Mn2+ +H2O Cl ↑1*5 Mn↓5*1 2) Der skal afgives lige mange elektroner og disse ganges med hinanden 5Cl- + MnO4- + H+ ⇄ 2.5Cl2 (g) + Mn2+ +H2O Kommatal accepteres ikke - gang med 2 på begge elektron OT Cl ↑1*5*2 Mn↓5*1*2 10Cl- + 2MnO4- + H+ ⇄ 5Cl2 (g) + 2Mn2+ +H2O Se bort fra H+ ladning på venstre side her Ladning V: -12 e Ladning H: +4 e 3) Da ladningerne ikke stemmer afstemmes med H+ ioner på venstre side og vand på højre. 10Cl- + 2MnO4- + 16H+ ⇄ 5Cl2 (g) + 2Mn2+ +8H2O Ladning V: +4e Ladning H: +4e

Question 52

4.1 (Hvad er forskellen mellem aktiveringsenergi og ΔG?)

Answer 52

Aktiveringsenergi er den mængde energi krævet for at en specifik kemisk process kan finde sted. Det kan eksempelvis være aktiveringsenergi til vidersendelse af elektriske impulser over de præsynaptiske endeterminaler i nerverne. Gibbs frie energi er derimod den mængde energi en reaktion udløser/kræver når denne forløber.

Question 53

5.4. Forklar hvad forskellen er på konstitionelle isomere og stereo-isomere

Answer 53

Konstitionelle isomerer: samme formula, men atomernes binding til hinanden varierer Stereoisomerer: Isomerer med samme formula, men forskellige forgreninger

Question 54

Tegn tre forbindelser med sumformlen C5H12

Question 55

6.3.13 Which of the following are most likely to behave as nulceofiler eller electrofiler? Nukleofil / elektrofil NH4+ C---N- Br+ CH3NH2 H-C---C-H

Question 56

6.4. Opskriv mindst tre forskellige reaktionstyper i organisk kemi.

Answer 56

Substitutionsreaktion Substitutionsreaktioner foregår på den måde at atomer bliver udskiftet med hinanden. Eksempel: Heptan og bromvand (dette bliver også bekræftet i et af opgavens forsøg). Her går brommen ind og skifter plads med nogle hydrogenatomer i heptanen. Additionsreaktion kan fx: påvises ved at blande Oct-1-en og Bromvand sammen. I så fald vil dobbeltbindingen mellem de to carbonatomer brydes og i stedet være mere villige til at binde sig til brom. Typisk når man snakker additionsreaktioner brydes enten dobbelt eller trippel-bindinger. Redoxreaktion

Question 57

6.7. Forklar betydningen af resonans og giv et eksempel på det.

Answer 57

Stabilitet af allyliske carbonatomer angives i resonans. Resonans form: Individet form af allyliske carboncation. Resonanshybrid: mix af R-forme. Resonans = stabilitet. Resonans er et udtryk for frekvens - bølger. Eksempel følger: :)

Question 58

9.2. Beskriv nukleofil acyl substitution og forklar hvorfor aldehyder og ketoner ikke deltager i den reaktion.

Answer 58

var: Et nucleofilt stof (Nu-) nærmer sig carbonylgruppens C-atom og bindes kovalent til denne hvorved - elektronerne displaceres mod O-atomet så dobbeltbindingen brydes og der dannes en alkoxid-intermediærforbindelse hvor O-atomet er negativt ladet. Derefter brydes bindingen til den tidligere substituent, -Y gruppen, der kan være leaving gruppe fordi den er elektronegativ nok til at danne en stabil anion, og dobbeltbindingen til Oxygen-atomet genetableres. I aldehyder og ketoner er Y- gruppen ikke elektronegativ nok til at danne en stabil anion og den kan derfor ikke være en leaving gruppe.

Question 59

10.2. Opskriv en generel sumformel for kulhydrater og forklar forskellen på aldoser og ketoser samt betydningen af prefix tri, tetr, pent, hex

Answer 59

Svar: Cx (H2O)y. Aldoser indeholder en aldehyd-gruppe mens ketoser indeholder en keto- gruppe. Præfixerne angiver hvor mange C-atomer, kulhydratet indeholder (tri=3, tetr=4, pent=5, hex=6).

Question 60

11.3. Forklar hvad der forstås ved et (a) triglycerid, (b) et phospholipid og (c) et steroid.

Answer 60

Svar: (a) er 3 fedtsyrer, der er esterbundne til et glycerol-molekyle. (b) En fosfatgruppe eller esterbundne alkohol-derivater deraf (cholin eller serin) der er knyttet til en mono- eller di-acylglycerol ved phospho-esterbindinger mens (c) et steroid er et lipid bestående af et carbonskelet med 4 sammenhængende ringe, 3 seksleddede ringe og 1 femleddet ring.

Question 61

Beskriv den biokemiske opbygning af et RNA molekyle, herunder hvilken bindingstype, der stabiliserer dets tredimensionelle foldning

Answer 61

Svar: 4 nucleotider/baser, ATGC, polynucleotid med phosphordiesterbindinger som rygrad, ribose, 5- og 3 ́ende/polaritet, enkeltstreng, hvis dimensionelle struktur holdes sammen af intramolekylære baseparringer (hydrogenbindinger)

Question 62

Giv 3 eksempler på hvordan RNA molekyler, der ikke translateres til noget protein, kan have en funktion i cellen.

Answer 62

Translationshæmning mRNA degradering Beskyttelse mod fremmede mRNA

Question 63

Forklar den epigenetiske, molekylære mekanisme bag X kromosom-inaktivering ved Xist genet.

Answer 63

idlig embryonal aktivering af Xist genet på eet af de 2 X-kromosomer i hver hunlig celle fører til dannelse af det 17000 lange, ikke-kodende RNA molekyle. Dette klistrer til det transkriberende X-kromosom og medfører at det pakkes sammen til heterokromoatin.

Question 64

Bakterie-celler kan optage aminosyren tryptophan (Trp) fra deres omgivelser, eller de kan selv syntetisere den hvis der er utilstrækkeligt i omgivelserne. Tryptophan repressoren er en transskriptions-regulator, som lukker af for transskriptionen af tryptophan operonet, d.v.s. de gener som koder for de enzymer der er nødvendige for syntesen af tryptophan (se Albers et al., Fig. 8-7). (a) Hvad ville der ske med reguleringen af tryptophan operonet i celler, som udtrykte en mutant form af tryptophan repressoren som (1) ikke kan binde DNA, (2) ikke kan binde tryptophan eller (3) binder til DNA uanset om der er tryptophan eller ej? (b) Hvad ville der ske i de scenarier skitseret i (1), (2) og (3) hvis cellerne producerede et normalt tryptophan repressor protein fra et ekstra, normalt gen? (Altså sådan at der er en ligelig blanding af protein-molekyler i den muterede form og i den normale form). (Alberts, opgave 8-1))

Answer 64

I situation (a) vil transkriptionen af tryptophan-operonet ikke længere blive reguleret ved mangel eller tilstedeværelse af tryptophan; enzymerne ville være permanent slået til i scenario (1) og (2) og permanent slået fra i scenario (3). I situation (b) vil det normale tryptophan repressor protein fuldstændigt normalisere reguleringen af enzymerne i tryptophan biosyntesen i scenario (1) og (2). Derimod ville expressionen af det normale protein ikke have nogen effekt i scenario (3), fordi tryptophan operatoren ville være ”optaget” af permanent bundet, mutant protein

Question 65

18.5 Hvilke af de efterfølgende udsagn er korrekte? (a) Hvis et frø-æg, hvor kernen er blevet fjernet, bliver injiceret med en kerne fra en fuldt differentieret gulerods-celle, vil den injicerede kerne være i stand til at programmere frø-ægget til at udvikle sig til en normal gulerod. (b) I bakterier, men ikke i eukaryoter, koder de flest mRNA’er for mere end et protein. (c) De fleste DNA-bindende proteiner binder til ”major groove” i dobbelt-helixen. (d) Af de kontrol-punkter i gen-ekspressionen, der findes (d.v.s. transskription, RNA processering, RNA transport, translation og kontrol af proteinets aktivitet) er kontrol på transskriptions-initierings-niveau det mest almindelige. (e) I eukaryoter kan et gen kode for flere forskellige proteiner ved at der dannes flere forskellige mRNA ud fra det samme primære transskript.

Answer 65

c og e (ved ikke med d endnu)

Question 66

Find det tripeptid, der kodes af DNA-sekvensen 5’-CTCTCACCACTTCATATT-3’ som skabelonstreng (NB – skabelonstrengen er komplementær til den mRNA sekvens, der dannes)

Question 67

16.1. Angiv minimum 2 mekanismer, der sikrer en lav fejlrate under og efter replikation af DNA

Answer 67

A). Kopiering sker ved specifik baseparring til komplementær DNA sekvens; (B) ved korrekturlæsning af netop påsatte base; (C). fjernelse af mismatch baser på nysyntetiserede streng efter replikation v.h.a. DNA repair mekanisme

Question 68

16.2. Beskriv de 3 trin som indgår i den generelle mekanisme for reparation af beskadiget DNA):

Answer 68

1. Genkendelse af skade ved specifikke proteiner/nucleaser; excision af skade; 2. Polymerase danner nyt DNA med modsatte streng som skabelon; 3. Reparation af hul i fosfatrygraden med ligase.

Question 69

16.3. Redegør for hvordan hovedparten af de fejl (”mismatches”), der opstår under DNA replikationen kan rettes af selve replikationsmaskineriet)

Answer 69

DNA polymerasen er selvrettende, d.v.s. at hvis der opstår et mismatch under replikationen vil det blive fjernet v.h.a. polymerase-enzymets indbyggede 3’-5’ nuclease-aktivitet

Question 70

16.4. Forklar hvordan DNA replikationen kan starte, når DNA polymerasen kun kan forlænge DNA strenge med en fri 3’-OH gruppe.

Answer 70

Ved replikations-origo dannes et kort RNA-stykke (en primer) af en primase, der er en del af replikations-maskineriet. RNA primerens 3’-OH gruppe bruges af DNA polymerasen til at bygge deoxyribonukleotider på. RNA primeren fjernes sluttelig af en specifik DNA polymerase med exonuklease-aktivitet. Denne erstatter ribonukleotiderne med deoxyribonucleotider.

Question 71

16.5. (a) Hvilken reaktion katalyseres af telomerase? (b) Hvilket for funktionen afgørende hjælpemolekyle er en del af telomerase-enzymet?

Answer 71

(a)Telomerase erstatter de nukleotider, der tabes hver gang en eukaryot kromosom duplikeres, ved at forlænge 3 ́-enden af den ene streng med mange kopier af en bestemt kort DNA sekvens. (b) Et lille RNA molekyle, der i sekvens er komplementær til den sekvens, der forlænger 3 ́- enden.

Question 72

Beskrive carbonylgruppens elektroniske struktur

Answer 72

Carbon i carbonylgruppen er sp2-hybridiseret, og dobbeltbindingen til oxygen består af en σ-binding fra den ene sp2-orbital og en π-binding fra den ikke-hybridiserede p-orbital. Carbonylgruppen er i et trigonalt plan (dvs. en binding ud til hver kant i en trekant). Det medfører at carbonylgruppen ikke er særlig sterisk hindret (jo flere H, jo mindre sterisk hindring, jo merereaktivt – jo flere R, jo større sterisk hindring (de fylder), jo mindre reaktivt (sværere for andre molekyler at komme ind). Carbonylgruppen er polariseret pga. det elektronegative oxygenatom. Det betyder også at oxygenatomet er nukleofilt og carbonatomet er elektrofilt:

Question 73

Forklare begreberne glykosider og glykokonjugering herunder redegøre for relevans for blodtyper

Answer 73

Glykosider: Glykosider er kulhydratacetaler, og fås når hemiacetalen i ringen reagerer med en alkohol (eller en amin) under fraspaltning af vand. OH-gruppen på det anomere carbonatom udskiftes altså med en OR. Glykosidbinding mellem kulhydrater: Hvis hemiacetalen i et monosakkarid reagerer med en OH-gruppe i et andet monosakkarid, vil der dannes et disakkarid. Der skabes altså en glykosidbinding mellem de to, så de sættes sammen til et disakkarid. Glykokonjugering: Proteiner og lipider kan glykokonjugeres (produkterne kaldes glykoproteiner og glykolipider), dvs. at der påsættes et glykosid. Glykokonjugering sker ved at OH i kulhydratets hemiacetal/hemiketal reagerer med OH eller NH2 i et protein eller lipid, og vand fraspaltes. Glykokonjugering er fx medvirkende til cellegenkendelse. Det kan også fungere som biokemiske markører som det ses ved blodtyper. Blodtyper: Forskellen mellem de forskellige blodtyper opstår, fordi de er glykokonjugeret på forskellige måder. A, B og O har hver deres biokemiske markør (glykokonjugering). AB har både A’s og B’s.