Øvelser

Question 1

Forklare betydningen af resonans ved et eksempel og forstå den atomare baggrund (delokaliserede elektroner sænker hybridets potentielle energi).

Answer 1

Resonans er et udtryk for forskellige stabile former af et molekyle. Dette kommer af at der findes en række forskellige isomere former af et stof, og disse afhænger af elektroners placering i moelyklet. Elektroner bevæger sig dog konstant rundt i orbits og et stof kan derfor skifte mellem at være en af flere resonansformer. Delokaliserede elektroner sænker hybridets potientielle energi - eksempelvis er stoffer som Benzen en resonansform: da der i princippet kan være dobbeltbindinger alle steder, men kun ved specifikt at kigge på den enkelte binding kan man fastslp hvor elektronerne befinder sig henne.

Question 2

Redegøre for alkoholers fysiske egenskaber og hydrogenbinding:

Answer 2

Fysisk: Binding, kogepunkt, opløselighed
Kemisk: Syre/base, reaktioner, polaritet

Question 3

Beskrive carbonylgruppens elektroniske struktur

Answer 3

Carbonylgruppens elektroniske struktur.
Alkohol - polær nonkovalent binding ml. C-OH, da O er meget elektronnegativt
Dobbeltbinding: zigma og pi binding ml atomernes orbitaler.

Question 4

Forklare den generelle struktur af hemiacetaler, acetaler, hemiketaler og ketaler, hvordan de dannes samt deres relevans for kulhydrater

Answer 4

Hemiacetaler, acetaler, hemiketaler og ketaler.

nukleofil additionsreaktion, hvor nukleofil gruppe angriber positivt ladet carbon i polære carbonylgruppe.

nukleofil substitutionsreaktion, hvor nukleofil gruppe substitueres med OH gruppen på carbonet i den førhen carbonylgruppe.

Aldehyd + alkohol →(ADDITION) Hemiacetal + alkohol →(SUBSTITUTION) Acetal
Keton + alkohol →(ADDITION) Hemiketal + alkohol →(SUBSTITUTION) ketal

Question 5

Forklare hvordan aldehyder og ketoner danner iminer

Answer 5

Aldehyder og ketoner danner iminer ved en nukleofil acyl substitutionsreaktion ml. carbonyl og primær amin.

Question 6

Beskrive opbygningen af Acetyl CoA og give et eksempel på en reaktion

Answer 6

Stort komplekst molekyle med ADP, en fosfat og vitamin B5.

Det VIGTIGSTE: er acetyl gruppen der er bundet til CoA s SH-gruppe for enden.
Bindingen gør at CoA holdes ureaktiv indtil det skal bruges i citrstsyrecyklus.

Question 7

Definere anomere, anomert center, 𝛂- og 𝛃-former og mutarotation.

Answer 7

Anomere er forskellige isomere former af samme molekyle. De isomere former adskiller sig i det anomere center (carbonatom) hvor eventuelle sidekæder er placeret forskelligt, hvilket giver de forskellige isomere former.
Alfa mutarotation er trans, hvor beta er cis ift CH2OH-gruppen.

Question 8

Beskrive monosacchariders oxidation- og reduktions-reaktioner samt ester- og etherdannelse ud fra hydroxy-grupper

Answer 8

Oxidation: Monosak + [O] → Aldoric acid
Reduction: Monosak + [H] → Alditol
Ester: R Mono -OH → R-O-(C=O)-R
Ether: R Mono -OH → R-O-R

Question 9

Definere lipider samt hvordan de overordnet klassificeres:

Answer 9

Lipider er naturligt forekommende organiske molekyler der har ringe opløselighed i vand (polære stoffer) men stor opløselighed i upolære stoffer.
Klassificeres inden for esterholdige og nonesterholdige lipider:
Ester holdige: Voks, triglycerider, phospholipider (sphingomyelin)
Nonesterholdige: Steroider og cholesterol

Question 10

Redegøre for klassifikationen af 20 aminosyrer der indgår i proteiner.

Answer 10

Aminosyre inddeles efter ladning - er de negative, positive eller neutralt ladede
Nonpolar: G,A,V,C,P,L,i,M,W,F
GAVroC PhosphoLIpid Membran With Female
Polar: S, T, Y, N, Q
STYrk syNQ
+ Charge: K, R, H
- Charge: D, E

Question 11

Kunne anvende D,L-nomenklaturen på aminosyrer samt redegøre for relationen til R,S-nomenklaturen

Question 12

Forstå antistoffers opbygning og funktion

Answer 12

Antistoffers funktion (Klumper, dræber, hæmmer)
KLUMPER: Antigenbærende partikler klumper sammen = immobilsieres
DRÆBER: Fagocytter kan lettere angribe fremmede patogener hvis de har antistoffer på
HÆMMER: Giftige stoffer kan nogle gange hæmmes ved binding af antistof.

Antistoffer er opbygget i en Y struktur bestående af to tunge lange kæder, samt to mindre subunit kæder bundet til de knækkede lange kæder i proteintets fab-region. Fab-regionen er proteinets/antistoffets aktive binding site hvortil komplimentære antigener kan bindes til. Udover fabregion findes Fc-regionen der udgøres udelukkende af de tunge kæder.
Antistoffers funktion er, ved binding til et komplementær antigen på en fremmed makrofag i kroppen, at sende et signal til en celle der aktivefer adskillige immunceller i immunforsvaret til nedbrydning af det fremmede patogen.

Question 13

Kunne opskrive ribose, 2-deoxyribose samt den generelle struktur for puriner og pyrimidiner:

Question 14

Redegøre for opbygningen af RNA, herunder forskelle i opbygning af RNA i forhold til DNA.

Answer 14

OOOOBS sukkergruppen i RNA har et hydroxylgruppe brundet til C2 og er derfor mere tilbøjelig til at indgå i hydrolyse.

Question 15

Forstå princippet bag og den biologiske betydning af DNA polymerasens proofreading:

Answer 15

DNA polymerase har en indbygget proofreading kompleks, der bevirker at polymerase kan aflæse den nylavede DNA streng og sikre at alle baser er påsat rigtigt og er komplementære til hinanden. Ved fund af et fejl påsat nukleotid klipper polymerasen det af og sætter et nyt.
Proofreading evenen bevirker at DNA polyermasen er meget effektiv ig sjældent begår fejl. Fejl i nukleotidsekvensen kan vøre til uønskde mutationer og ændringer i proteiners struktur. Andre gange sker der en silent mutation hvis der ikke ses nogen ændring efter mutationen i DNA sekvensen.

Question 16

Kende telomerreplikationen og telomerasens rolle deri:

Answer 16

Telomer Replikation: DNA polymerase kan ikke replicerer DNA i enderne af lineære kromosomer. ENderne kaldes telomere og beskytter genom under celledeling. Telomerase bindes til enderne og tilføjer nukleotider i 3 enden så RNA polymerase kan bindes til og syntetisere resten af genomet.

Under celledeling forkortes telomere fordi at de fleste somatiske celler ikke har telomerase. Dette ses eks. som aldring af celler. Telomeren er en gentagen nukleotidsekvens i hver ende af et eukaryotisk kromosom, der beskytter negommet mod nedbrydning. Primase og DNA polymerase syntetisere okazaki fragmenter i 3 enden.

Question 17

Kende væsentligste DNA-beskadigelser:

Answer 17

Depurination, deamination, UV-beskadigelser, mutationer i DNA sekvenser (Deletion, substitution, addition)
Enkeltstrengs brud, dobbel strengs brud (før/efer S-fase)
Nukleotider: Fejlpåsætning

Question 18

Forstå princippet i genkendelse af skader

Answer 18

1) DNA/RNA-polymerase eller nuclease genkender skader på DNA sekvens
2) Fejlplacerede nukleotider fjernes
3) Ligase limer nukleotiderne sammen til en streng

Question 19

Forstå den generelle reparationsmekanismer for beskadigelse på ene streng:

Answer 19

Enkelt strengs brud er brud på den ene af to DNA strenge i et kromosom.
nuclease fjerner nukleotider omkring, derefter sætter DNA polymerase på og syntetisere nye nukleotider på. Ligase lukker eventuelle nicks.

Question 20

Forstå den generelle reparationsmekanismer for dobbeltstrengsbrud:

Answer 20

Dobbeltstrengsbrud inden S fase: Non homologous end joining
Quick n dirty - nuclease klipper omkring skårede ender. Ligase limer

Dobbeltstrengsbrud efter S fase: Homologous end joining
Special nuclease, skabelonsstreng fra ubeskadiget DNA helix, ligase.

Question 21

Forskel mellem transkription i prokaryoter og eukaryoter

Answer 21

• Sigma faktor (prokaryot)
  
  • Posttranskriptionelle processer (eukaryot)

Orokaryot: sker samme sted som translation
Eunaryot: 2 forskellige steder

Question 22

Aminoacyl-tRNA syntetaser:

Answer 22

Aminoacyl-tRNA syntetaser: Enzym der via ATP binder tRNA og komplimentær aminosyre sammen.

Question 23

Kende translationsinitieringsprocessen og dets startsignal hos eukaryoter:

Answer 23

Hos eukaryoter initieres translationen ved:
Translationsiniteringsprocessen begynder ved at en translatonsinitering faktor, samt initiator tRNA med anticodon og aminosyren methionin bindes til den lille ribosomale underenhed.
Den lille RE vil køre langs mRNA indtil der findes translation initierings codonet: AUG.
Når dette sker fraspaltes translationsiniteringsfaktoren og den store ribosomale underenhed bindes til den lille. Når den store ribosomale underenhed bindes til den lille og tRNA placeres methionin på tRNAet i ribosomets midterste kammer.
En ladet tRNA med komplementær anticodon til mRNAs codon vil herefter bindes til ribosom kammeret yderst hvor der vil dannes en peptidbinding mellem de to aminosyre.

Question 24

Kende de steder hvor genekspressionen kan reguleres

Question 25

PROKARYOTER: Forstå hvordan regulatoriske proteiner kan styre genekspressionen · Transskriptionsinitiering (sigma-faktor) · Repressorer · Aktivatorer

Answer 25

Hos prokaryoter kan genekspression regulering ske ved aktivatore eller repressore. Almindeligvis: Almindeligt vis bindes RNA polymerases sigmafaktor til et binding site, en promoter, hvor efter sigma faktoren fraspaltes og RNA polymerase kan begynde transkription. Aktivator: Aktivator protein bindes til binding site på mRNA = RNA polymerase kan bindes til Repressor: Repressor protein bindes til operatoren i en promoter. Når tryptophan bindes i repressorens aktive site inihberer den transskription og bevirker at polymerase ikke kan bindes til promotoren.

Question 26

Transkriptions regulering: prokaryoter vs. eukaryoter

Answer 26

PROKARYOT: Almindelig: Sigma Factor - promoter - fraspaltes - RNA polymerase - transskription - frie nukleotider OP regulering: Aktivator protein - binding site for RNA polymerase uden sigma faktor NED regulering: Inaktiv repressor + tryptofan + binding site = aktiv repressor = RNA polymerase kan ikke bindes til DNA EUKARYOT: Almindelig: TATA-box i promoter region - koder for adskillige proteiner - RNA polymerase binding site OP regulering: 1) HAT (histon acetylase) enzym der løsner nucleolus/histon pakning = RNA polymerase kan bindes til DNA 2) Chromatin løsnende enzym. Eukaryoter = Transkriptions Initierings Komplekser regulerer DNA element langt fra promotoren. NED regulering: Transkriptions-initierings-regulator modificerer pakning af kromatin.

Question 27

Forstå princippet i kombinatorisk kontrol: .

Answer 27

Kombinatorisk kontrol er når flere forskellige transkriptions regulatoren arbejder sammen for at regulere ekspressionen af et specifikt protein

Question 28

Kunne forklare forskellen mellem genetisk og epigenetisk nedarvning (”cell memory”)

Answer 28

Genetisk nedarvning er når datterceller arver en celles genetiske information. Epigenetisk nedarvning er når datterceller arver specifikke genekspressionsmønstre og der ikke ændres i genommets nukleotidsekvens. DNA methylering, fosforylering, acetylering Regulatoriske proteiner nedarves

Question 29

Kunne give eksempler på de molekylære epigenetiske mekanismer

Answer 29

Positivt feedback loop: Genprodukter stimulerer trasnkription af eget gen. DNA methylering: Tæt pakning af kromatin = nedregulering af transkription. Transkriptionsinhibering bibeholdes derfor i daterceller. Histon modifikationer: Op og nedregulering af gener

Question 30

Kende principper og eksempler på RNAs rolle i post-transkriptionel kontrol

Answer 30

· Translationshæmning: miRNA kan hæmme translation af mRNA ved at klippe i sekvensen · mRNA degradering; miRNA + RISC enzym klipper mRNA sekvenser ved komplimentær binding = regulering · RNAi til forsvar mod fremmede RNA molekyler: siRNA + RISC angriber fremmede RNA sekvenser i cytoplasma.

Question 31

Forklare begreberne glykosider og glykokonjugering, herunder redegøre overordnet for hvilken betydning kulhydrater har for blodtyper

Answer 31

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.

Question 32

Genkende strukturen af phosphatidsyre og phosphatidylforbindelser, sphingosin og spingomyelin

Answer 32

Fosfolipider inddeles i glycerofosfolipider og sphingomyeliner. Så generelt: - Fosfatidsyre: 2 fedtsyrer og en fosfatgruppe der sidder på en glycerol-backbone. - Fosfatidylforbindelser: fosfatidsyre hvor der er bundet en ekstra gruppe til fosfatgruppen. - Sphingosin: en aminoalkohol med en lang carbonkæde - Sphingomyelin: 2 lange carbonkæder og en fosfatgruppe (evt. med ekstra gruppe bundet) der sidder på en sphingosin-backbone. Hurtigt at kende forskel på glycerofosfolipid og sphingomyelin: hvis backbone indeholder nitrogen er det en sphingomyelin.

Question 33

Beskrive den generelle opbygning af steroider

Answer 33

Steroider har ingen esterbindinger modsat fedt og voks. Steroider består af et tetracyklisk ringsystem med 3 seksleddede ringe og 1 femleddet ring, hvorpå der kan sidde forskellige substituenter. De seksleddede ringe har stolkonformation, men kan ikke lave ring-flips. Eksempler på steroider er cholesterol, der findes i cellemembranen samt steroidhormoner (fx kønshormoner).

Question 34

Kunne opskrive den generelle struktur af nukleotider

Answer 34

Baserne er bundet til C1 (det anomere carbonatom) på ribose/deoxyribose med en β-N-glykosidbinding. Fosfatgruppen er bundet til C5. To nukleotider sidder sammen med en fosfodiesterbinding (ikke indtegnet herunder). Sukker, fosfat og base

Question 35

Kende størrelsesordenen for eukaryote cellers strukturer (ribosomer, mitokondrier, nukleus) og for vira og bakterier

Answer 35

Ca. størrelse af forskellige celler og strukturer: Planteceller: 100 μm Dyreceller: 10-50 μm Nukleus: 6 μm Bakterie: 1 μm Mitokondrier: 0,5-1 μm Ribosom: 25 nm Virus: 10-20 nm

Question 36

EUKARYOTER: Forstå hvordan mange forskellige proteiner kan styre spredte gener

Answer 36

1) Transkriptionsfaktor TFIID (subunit TBP: tata binding protein) 2) TBP binder til tatasite i promoterregion 3) Ved binding bøjer TFIID dobbelthelix 4) Restererende transkriptionsfaktore + polymerase kan sættes på

Question 37

PROKARYOTER: Forstå hvordan regulatoriske proteiner kan styre genekspressionen - Transkriptionsinitiering (sigma-faktor) - Repressorer - Aktivatorer

Answer 37

I prokaryoter findes der regulatoriske reporessore, specielt modificerede molekyler og proteiner de rkan bindes til et specifikt sted i promoteren, der bestemmer om promoteren er aktiv eller inaktiv. Et eksempel på dette kan være den tryptofan regulerede repressor, der er inaktiv og ikke kan bindes i promotor-sitet før at trypthopfan bindes til proteinets aktive site og aktiverer proteinet. Når en aktiv repressor er bundet til promotor sitet kan polymerase ikke bindes til og begynde transkriotionen. Derudover findes adskillige regulatoriske aktivatorere, der også er specifikt modificerede molekyler/proteiner. Aktivatorene bevirker at en fri polymerase (uden bundet sigmafaktor) kan bindes til DNA sekvensen og derved påbegynde transkription. Aktivatoern = katalysator da den springer trinnet over hvor RNA polymerase SKAL bidnes til en sigma faktor.

Question 38

Forstå betydningen af enhancer-elementer

Answer 38

Enhancer: binding site for transkriptionsregulerende aktivator proteiner.

Question 39

Kunne rangerer carboxylsyrederiviater

Answer 39

Carboxylderivitater: Reaktivitet NED Amid Ester Thioester Syreanhydrid Syrechlorid