Thermodynamik und Kinetik biochemischer Reaktionen: Online-Quiz für Biochemie-Studierende

Question 1

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die freie Enthalpieänderung (ΔG) einer Reaktion?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔG = ΔS - TΔH

Answer

ΔG = ΔH + TΔS

Answer

ΔG = ΔS + TΔH

Question 2

Welche Größe dient als Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Geschwindigkeitskonstante

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Gibbs-Energie

Question 3

Was ist die Definition eines Aktivierungskomplexes?

Accepted Answer

Ein Übergangszustand mit der höchsten Energie der Reaktanten

Answer

Ein stabiler Zustand mit der höchsten Energie der Produkte

Answer

Ein Zwischenprodukt zwischen Reaktanten und Produkten

Answer

Ein Katalysator, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht

Question 4

Welche Einheit wird zur Messung der Reaktionszeit verwendet?

Accepted Answer

Sekunden

Answer

Mol/Liter

Answer

Joule

Answer

Celsius

Question 5

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Photosynthese

Answer

Dissoziation von Wasser

Answer

Lösung von Natriumchlorid in Wasser

Question 6

Welches der folgenden Kriterien stellt ein Maß für die Spontaneität einer Reaktion dar?

Accepted Answer

Freie Enthalpie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Question 7

Welche Aussage hinsichtlich der Michaelis-Konstante (K_m) ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Affinität des Enzyms zu seinem Substrat.

Answer

Sie ist die Substratkonzentration, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit maximal ist.

Answer

Sie ist unabhängig von der Enzymkonzentration.

Answer

Sie wird in Einheiten von M^-1 angegeben.

Question 8

Welcher der folgenden Faktoren hat KEINEN Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion?

Accepted Answer

Anwesenheit von Aktivierern

Answer

Temperatur

Answer

pH-Wert

Answer

Substratkonzentration

Question 9

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Auflösen von Natriumchlorid in Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf zu flüssigem Wasser

Answer

Aufladung einer Batterie

Question 10

Welche der folgenden Aussagen über Katalyse ist korrekt?

Accepted Answer

Alle der oben genannten Aussagen.

Answer

Katalysatoren beschleunigen Reaktionen, ohne dabei verbraucht zu werden.

Answer

Katalysatoren ändern den Reaktionsweg und senken die Aktivierungsenergie.

Answer

Katalysatoren sind typischerweise spezifisch für bestimmte Reaktionen.

Question 11

Welche Aussage über die freie Gibbs-Energie (G) ist korrekt?

Accepted Answer

G ist gleich Null im thermodynamischen Gleichgewicht.

Answer

G ist immer negativ für nicht-spontane Reaktionen.

Answer

G ist immer positiv für exotherme Reaktionen.

Answer

G ist unabhängig von der Temperatur.

Question 12

Was beschreibt die Rolle des Michaelis-Menten-Komplexes in einer enzymkatalysierten Reaktion?

Accepted Answer

Er entsteht durch die reversible Bindung des Substrats an das Enzym.

Answer

Er ist ein stabiles Zwischenprodukt.

Answer

Er ist das aktive Zentrum des Enzyms.

Answer

Er ist das Endprodukt der Reaktion.

Question 13

Welche Reaktion wird als exergon bezeichnet?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔG ist temperaturabhängig

Question 14

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie (S)

Answer

Enthalpie (H)

Answer

Freie Gibbs-Energie (G)

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit (v)

Question 15

Welche der folgenden Größen kann unter physiologischen Bedingungen als konstant angenommen werden?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

pH-Wert

Answer

Enzymkonzentration

Answer

Substratkonzentration

Question 16

Was ist das biochemische Gleichgewicht und warum ist es für biochemische Reaktionen wichtig?

Accepted Answer

Das biochemische Gleichgewicht ist der Zustand, in dem die Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen.

Answer

Das biochemische Gleichgewicht ist der Zustand, in dem keine Reaktion stattfindet.

Answer

Das biochemische Gleichgewicht ist der Zustand, in dem die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten unterschiedlich sind.

Question 17

Welche thermodynamische Größe muss bei einer spontan ablaufenden Reaktion negativ sein?

Accepted Answer

Freie Enthalpie (ΔG)

Answer

Innere Energie (ΔU)

Answer

Entropie (ΔS)

Answer

Enthalpie (ΔH)

Question 18

Welche der folgenden Aussagen trifft auf eine endergone Reaktion zu?

Accepted Answer

Sie erfordert Energiezufuhr, um abzulaufen.

Answer

Sie ist im Gleichgewicht.

Answer

Sie läuft spontan ab.

Answer

Sie setzt Energie in Form von Wärme frei.

Question 19

Welche Größe ist entscheidend für die Vorhersage der Reaktionsrichtung?

Accepted Answer

Vorzeichen der freien Enthalpieänderung (ΔG)

Answer

Betrag der freien Enthalpieänderung (ΔG)

Answer

Betrag der Entropieänderung (ΔS)

Answer

Temperatur

Question 20

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Konzentration der Reaktionsprodukte

Answer

Konzentration der Reaktanten

Answer

Temperatur

Answer

Katalysatorvorhandensein

Question 21

Welche Reaktionsordnung liegt vor, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zum Quadrat der Konzentration des Edukts A ist?

Accepted Answer

Zweite Ordnung

Answer

Nullte Ordnung

Answer

Erste Ordnung

Answer

Dritte Ordnung

Question 22

Welche Einheit wird für die Messung der Reaktionsgeschwindigkeit verwendet?

Accepted Answer

Mol/Liter*Sekunde

Answer

Kalorie/Gramm

Answer

Joule/Mol

Answer

Kelvin

Question 23

Welche Aussage zum Michaelis-Menten-Modell ist korrekt?

Accepted Answer

Es beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Substratkonzentration bei enzymkatalysierten Reaktionen.

Answer

Es berücksichtigt ausschließlich irreversible Reaktionen.

Answer

Es ist auf Reaktionen mit einem einzigen Substrat beschränkt.

Question 24

Mit welcher Methode lässt sich die Aktivierungsenergie einer Reaktion grafisch ermitteln?

Accepted Answer

Arrhenius-Diagramm

Answer

Henderson-Hasselbalch-Diagramm

Answer

Van't Hoff-Diagramm

Answer

Gibbs-Diagramm

Question 25

Welche Größe gibt die Affinität eines Enzyms zu seinem Substrat an?

Accepted Answer

Michaelis-Konstante (Kм)

Answer

Katalytische Konstante (kcat)

Answer

Aktivierungsenergie (Ea)

Question 26

Welche Größe ist ein Maß für das Ausmaß an Unordnung (Zufälligkeit) in einem System?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Freie Energie

Answer

Gibbs-Energie

Question 27

Welche der aufgeführten Reaktionen ist exergonisch?

Accepted Answer

Reaktion mit einer negativen Änderung der Gibbs-Energie

Answer

Reaktion mit einer positiven Änderung der Gibbs-Energie

Answer

Reaktion, die sich im Gleichgewicht befindet

Answer

Reaktion, die keine Arbeit verrichtet

Question 28

Welche Größe dient zur Beschreibung der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Reaktionsgeschwindigkeitskonstante

Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Aktivierungsenergie

Question 29

Welche Gleichung beschreibt die Arrhenius-Gleichung?

Accepted Answer

k = A * e^(-Ea/RT)

Answer

E = hv

Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

k = A * e^(Ea/RT)

Question 30

Was unterscheidet Enzyme von Katalysatoren?

Accepted Answer

Enzyme sind biologische Katalysatoren

Answer

Enzyme sind langsamer als Katalysatoren

Answer

Enzyme erfordern keine Kofaktoren

Question 31

Welche der aufgeführten Reaktionen ist eine spontane Reaktion?

Accepted Answer

Reaktion mit einer negativen Änderung der Gibbs-Energie

Answer

Reaktion, die einen externen Energieeintrag erfordert

Answer

Reaktion mit einer positiven Änderung der Gibbs-Energie

Answer

Reaktion im Gleichgewicht

Question 32

Welche Gleichung dient zur Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten einer Reaktion erster Ordnung?

Accepted Answer

k = (1/t) * ln([A]0/[A]t)

Answer

k = ([A]0 - [A]t)/t

Answer

k = (1/t) * ([A]t/[A]0)

Answer

k = ([A]t - [A]0)/t

Question 33

Welche Größe dient als Maß für den Fortschritt einer Reaktion?

Accepted Answer

Reaktionskoordinate

Answer

Aktivierungsenergie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Question 34

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Gibbs-Freie Energie korrekt?

Accepted Answer

Änderung der Energie eines Systems bei konstanter Temperatur und konstantem Druck

Answer

Änderung der Enthalpie eines Systems bei konstanter Temperatur

Answer

Änderung der Entropie eines Systems bei konstantem Druck

Question 35

Welche der folgenden Größen bestimmt die Richtung einer spontanen Reaktion?

Accepted Answer

Gibbs-Freie Energieänderung

Answer

Entropieänderung

Answer

Innere Energieänderung

Answer

Enthalpieänderung

Question 36

Die Geschwindigkeitskonstante einer Reaktion ist gegeben durch:

Accepted Answer

Änderung der Konzentration des Edukts pro Zeiteinheit

Answer

Änderung der Konzentration des Produkts pro Zeiteinheit

Answer

Änderung der Temperatur pro Zeiteinheit

Question 37

Das Michaelis-Menten-Modell beschreibt das Verhalten von:

Accepted Answer

Enzymkatalysierten Reaktionen

Answer

Nuklearen Reaktionen

Answer

Nicht-enzymatischen chemischen Reaktionen

Question 38

Welche der folgenden Aussagen zur Aktivierungsenergie ist korrekt?

Accepted Answer

Die minimale Energiemenge, die für den Start einer Reaktion erforderlich ist

Answer

Die Energiedifferenz zwischen Edukten und Produkten

Answer

Die maximale Energiemenge, die bei einer Reaktion freigesetzt wird

Question 39

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Geschwindigkeitskonstante einer enzymatischen Reaktion verwendet?

Accepted Answer

M^-1 s^-1

Answer

M s^-1

Answer

s^-1

Answer

M^2 s^-1

Question 40

Welche der folgenden Aussagen zur Michaelis-Konstante (K_m) ist korrekt?

Accepted Answer

Konzentration des Substrats, bei der die Reaktion die Hälfte ihrer maximalen Geschwindigkeit erreicht

Answer

Konzentration des Enzyms, bei der die Reaktion die Hälfte ihrer maximalen Geschwindigkeit erreicht

Question 41

Welche der folgenden Methoden kann zur Bestimmung der Enzymkonzentration verwendet werden?

Accepted Answer

Bradford-Assay

Answer

HPLC-Analyse

Answer

Spektrophotometrie

Answer

Elektrophorese

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zum Lineweaver-Burk-Diagramm ist korrekt?

Accepted Answer

Eine doppelt-reziproke Auftragung, die verwendet wird, um die Michaelis-Konstante und die maximale Reaktionsgeschwindigkeit zu bestimmen

Answer

Eine Auftragung der Reaktionsgeschwindigkeit gegen die Substratkonzentration

Question 43

Welche der folgenden Aussagen trifft auf eine exergone Reaktion zu?

Accepted Answer

Die freie Energie des Systems nimmt ab.

Answer

Die Reaktion benötigt Energiezufuhr, um abzulaufen.

Answer

Die Reaktion ist immer reversibel.

Answer

Die Aktivierungsenergie der Reaktion ist sehr hoch.

Question 44

Welche der folgenden Variablen beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion NICHT?

Accepted Answer

Die freie Energie des Produkts.

Answer

Die Konzentration des Enzyms.

Answer

Die Temperatur.

Answer

Die Konzentration des Substrats.

Question 45

Die Michaelis-Menten-Konstante (Km) eines Enzyms beschreibt:

Accepted Answer

Die Substratkonzentration, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit halbmaximal ist.

Answer

Die Affinität des Enzyms zum Substrat.

Answer

Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 46

Welche der folgenden Reaktionen ist eine anabole Reaktion?

Accepted Answer

Synthese von Proteinen aus Aminosäuren.

Answer

Hydrolyse von ATP zu ADP und Phosphat.

Answer

Abbau von Glucose zu Pyruvat.

Answer

Oxidation von Fettsäuren zu Acetyl-CoA.

Question 47

Ein kompetitiver Inhibitor wirkt sich auf die Kinetik eines Enzyms aus, indem er:

Accepted Answer

Die Michaelis-Menten-Konstante (Km) erhöht, aber die maximale Reaktionsgeschwindigkeit (Vmax) unverändert lässt.

Answer

Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit (Vmax) reduziert, aber die Michaelis-Menten-Konstante (Km) unverändert lässt.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Gibbs-Helmholtz-Gleichung?

Accepted Answer

Sie stellt einen Zusammenhang zwischen der freien Energieänderung, der Enthalpieänderung, der Entropieänderung und der Temperatur her.

Answer

Sie beschreibt die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion.

Question 49

Ein Enzym mit einer hohen katalytischen Effizienz hat:

Accepted Answer

Eine hohe katalytische Konstante (kcat) und eine niedrige Michaelis-Menten-Konstante (Km).

Answer

Eine niedrige katalytische Konstante (kcat) und eine niedrige Michaelis-Menten-Konstante (Km).

Answer

Eine hohe katalytische Konstante (kcat) und eine hohe Michaelis-Menten-Konstante (Km).

Question 50

Welche der folgenden Reaktionen ist ein Beispiel für eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Oxidation von Glucose zu CO2 und Wasser.

Answer

Phosphorylierung von Glucose zu Glucose-6-phosphat.

Answer

Synthese von Proteinen aus Aminosäuren.

Answer

Hydrolyse von Stärke zu Glucose.

Question 51

Berechnen Sie die freie Energieänderung (ΔG) einer Reaktion, wenn die Standard freie Energieänderung (ΔG°) -10 kJ/mol beträgt und die Konzentration des Produkts 10-mal höher ist als die Konzentration des Substrats.

Accepted Answer

-15,9 kJ/mol

Answer

-10 kJ/mol

Answer

-5 kJ/mol

Answer

15,9 kJ/mol

Question 52

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Arrhenius-Gleichung?

Accepted Answer

Sie stellt einen Zusammenhang zwischen der Reaktionsgeschwindigkeitskonstante, der Aktivierungsenergie und der Temperatur her.

Answer

Sie beschreibt die freie Energieänderung einer Reaktion.

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über die Gibbs-Energie (G) ist korrekt?

Accepted Answer

G ist ein Maß für die zur Verfügung stehende Arbeit eines Systems.

Answer

G ist ein Maß für die Enthalpie eines Systems.

Answer

G ist ein Maß für die Entropie eines Systems.

Question 54

Welche der folgenden Reaktionen ist nach den Regeln der Thermodynamik nicht spontan?

Accepted Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG >> 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔG < 0

Question 55

Welche der folgenden Aussagen über die Michaelis-Menten-Konstante (Km) ist korrekt?

Accepted Answer

Km ist die Substratkonzentration, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit halbmaximal ist.

Answer

Km ist die maximale Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Km ist die Enzymkonzentration, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit halbmaximal ist.

Question 56

Welche der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit einer Enzym-katalysierten Reaktion?

Accepted Answer

Die pH-Wert

Answer

Die Substratkonzentration

Answer

Die Temperatur

Answer

Die Enzymkonzentration

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über die Aktivierungsenergie (Ea) ist korrekt?

Accepted Answer

Ea ist die minimale Energiemenge, die erforderlich ist, damit eine Reaktion ablaufen kann.

Answer

Ea ist die maximale Energiemenge, die während einer Reaktion freigesetzt wird.

Answer

Ea ist ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 58

Welche der folgenden Kinetiken beschreibt eine Reaktion, deren Geschwindigkeit linear von der Substratkonzentration abhängt?

Accepted Answer

Erste Ordnung

Answer

Dritte Ordnung

Answer

Zweite Ordnung

Answer

Nullte Ordnung

Question 59

Welche der folgenden Methoden kann verwendet werden, um die kinetischen Parameter einer Enzym-katalysierten Reaktion zu bestimmen?

Accepted Answer

Lineweaver-Burk-Diagramm

Answer

Röntgenkristallographie

Answer

UV-Vis-Spektrophotometrie

Answer

Massenspektrometrie

Question 60

Welche der folgenden Aussagen über die Kopplung von Reaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kopplung von Reaktionen kann die Gesamtreaktionsgeschwindigkeit beschleunigen.

Answer

Die Kopplung von Reaktionen kann die Gibbs-Energie der Gesamtreaktion verändern.

Answer

Die Kopplung von Reaktionen kann die Gesamtreaktionsgeschwindigkeit verlangsamen.

Question 61

Welche der folgenden Aussagen zur Enzymkatalyse ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Enzyme senken die Aktivierungsenergie von Reaktionen, indem sie den Reaktionsweg ändern.

Answer

Enzyme sind hochspezifisch für ihre Substrate.

Answer

Enzyme erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 62

Welche der folgenden Größen ist eine thermodynamische Größe?

Accepted Answer

Gibbs-Energie

Answer

Enzymkonzentration

Answer

Substratkonzentration

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit