Spectroscopie van biomoleculen

Vakinformatie

Dit vak wordt gegeven door Johan Hofkens en Tatjana Vogt. Beide delen zijn schriftelijk met een examenduur van 3 uur. Je moet op beide delen meer dan 7/20 halen om te slagen. Bij het herexamen kan je een vrijstelling aanvragen voor het deel dat je geslaagd bent.

Examenvragen

16 juni 2026

Vogt

1. NMR van C9H10O3: H-spectrum en C-spectrum gegeven (3p)
2. Theorievragen over NMR (4p)
   • Hoe wordt de coupling constante gedefinieerd, welke eenheid ?
   • Is de coupling constante afhankelijk van de sterkte van het magnetischveld B0?
   • Waarom is er de coupling maar over 3 bindingen en niet verder?
   • Waarom zie je in het algemeen geen H-C coupling in een H-NMR spectra.
3. NRM bij biomoleculen (3p)
   • Waarom is het moeilijk om de structuur van een groot proteïne te bepalen met NMR?
   • Welke NMR experimenten worden er na NOE assignment uitgevoerd in de laatste stap om de structuur van een proteïne te verbeteren? Wat leren we hier uit?
   • Vergeten vraag

Hofkens

1. Absorptiespectrum van Pyreen gekregen en 6 bijvragen (7p)
   • Leg origine van dit spectrum uit
   • Benoem de y-as en welke unit heeft dit
   • Wat verwacht je van het fluorescentiespectrum als we exciteren bij 350 nm?
   • Wat verwacht je van het absorptiespectrum als de concentratie van 10^-6 naar 10^-4 verandert?
   • Wat verwacht je dan van het fluorescentiespectrum?
   • Bereken vraag (lijkt op 3e bijvraag bij vraag over chryseen)
   • Deze figuur heeft ook 2 raman pieken in het raman spectrum. Leg bepaalde aspecten van het raman spectrum uit in vergelijking met fluorescentie spectrum. Welke mode heeft deze structuur? Bereken vraag: we exciteren pyreen bij 350 nm, iets met omrekenen naar het raman spectrum
2. Begrippen (3p) je moet figuur ook geven
   • Single photon counting --> Time ... Single Photon Timing (T...SPT)
   • Fotoselectie
   • Cotton effect

25 augustus 2025

Vogt

1. NMR van C9H10O3: H-spectrum en C-spectrum gegeven (3p)
2. Theorievragen over NMR
   • Je krijgt 3 spintoestanden, geef het aantal mogelijke spin oriëntaties en geef het weer op een grafische manier. Hoe wordt dit effect genoemd?
   • Iets over (type 2) relaxatie: uitleggen
   • Wat is SAR by NMR?
   • Vergeten vraag

Hofkens

1. Absorptiespectrum van Pyreen gekregen en 6 bijvragen (7p)
   • Leg origine van dit spectrum uit
   • Benoem de y-as en welke unit heeft dit
   • Wat verwacht je van het fluorescentiespectrum als we exciteren bij 350 nm?
   • Wat verwacht je van het absorptiespectrum als de concentratie van 10^-6 naar 10^-4 verandert? Wat verwacht je van het absorptiespectrum?
   • Bereken vraag (lijkt op 3e bijvraag bij vraag over chryseen)
   • Deze figuur heeft ook 2 raman pieken in het raman spectrum. Leg bepaalde aspecten van het raman spectrum uit in vergelijking met fluorescentie spectrum. Welke mode heeft deze structuur? Bereken vraag: we exciteren pyreen bij 350 nm, iets met omrekenen naar het raman spectrum
2. Begrippen (3p) je moet figuur ook geven
   • Foto-elektrisch effect
   • Limiting anisotropy
   • Cotton effect

24 augustus 2024

Vogt

! Het deel van Vogt werd dit jaar gegeven door Mhamad Aly Moussawi

1. NMR van C5H7NO4: H-spectrum en C-APT spectrum gegeven (ik denk weer omgedraaid dus met C en CH2 positief en CH en CH3 negatief, was niet gegeven, moest je zelf weten) (3p)
2. Theorievragen over NMR (4p)
   1. Wat is chemische shift?
   2. Wat is ppm?
   3. Waarom gebruiken we chemische shift en niet de frequentieschaal?
   4. Welke factoren beinvloeden chemische shift?
3. SAR by NMR: Geef de vereisten, voordelen en nadelen. Wat is het een probleem voor zeer grote proteïnen?

Hofkens

1. 3 absorptie- en emissiespectra gegeven + 3 structuurformules: Cy3, Cy5 en Cy7
   1. Je moest zeggen welk molecule bij welk spectrum hoort. (Cy7 heeft langste geconjugeerd systeem, Cy3 het kortste)
   2. Als je bij 500 nm exciteert, hoe ziet dan het fluorescentiespectrum van een 10^-6 M mengeling van de drie moleculen eruit? (Er was er maar één die die golflengte absorbeert)
   3. Hoe verandert het fluorescentiespectrum als je bij een hogere concentratie 10^-4 M werkt?
   4. Er is een Raman band bij 3050 cm^-1. Geeft dit interferentie met het fluorescentiespectrum? Er waren 4 golflengtes gegeven, maar het was een beetje vaag
2. Begrippen (5x 1p)
   1. Foto-elektrisch effect en zijn relevantie in de spectroscopie
   2. Fotoselectie
   3. Circulair dichroisme
   4. Single photon counting
   5. IR selectie regels

19 juni 2024

Vogt

! Het deel van Vogt werd dit jaar gegeven door Mhamad Aly Moussawi

1. NMR van C10H10O4: H-spectrum en C-APT spectrum gegeven (omgedraaid! dus C en CH₂ pos, CH en CH₃ neg, niet gegeven moest je zelf weten) (3p) (benzeen met 2 methylesters in ortho)
2. Theorievragen over NMR (4p)
   1. Gegeven zijn de parameters chemical shift, signal-to-noise ratio and resolution: duid aan welke van de parameters afhankelijk zijn en beïnvloed worden door het magnetisch veld en leg uit
   2. Leg uit welke van de volgende nuclei het makkelijkst gevolgd kunnen worden in vivo NMR: 1H, 13C en 35P
3. Veronderstel een bioactief polypeptide waarvan de sequentie gekend is en er is ook gegeven dat het sample 13C en 15N enriched is. Geef en bespreek drie 2D-NMR methoden die we kunnen gebruiken om het H NMR spectrum volledig te kunnen assignen en wat je leert van elke techniek (3p)

Hofkens

1. Theorievraag over electronic transitions
   1. Membraan fusie wordt onderzocht door een mengsel te maken van vesikels met een kleurstof (pyreen) en gewone membraan partikels. Het absorptiespectrum van pyreen is gegeven. Hoe zal het absorptiespectrum en emissiespectrum evolueren? Maak tekeningen, benoem en beschrijf ze. (2p) (Je krijgt exact Figure 4 van deze website en je moet Figure 3 kunnen tekenen https://www.thermofisher.com/be/en/home/references/molecular-probes-the-handbook/technical-notes-and-product-highlights/lipid-mixing-assays-of-membrane-fusion.html )
   2. Welk van de twee kies je (emissie of absorptie) om membraanfusie te bestuderen. Wat kan men hieruit leren over membraanfusie? (1p)
   3. IR band voor H2O is 3650 cm-1 en er is ook gegeven dat de spring constant van H2O gelijk is aan de spring constant van D2O. Bereken de IR band in cm-1 voor D2O (zoals in oefenzitting dus) (1p)
   4. We exciteren pyreen bij wavelength 350 nm en je moest zeggen wat de Raman peak zal zijn voor de stretch mode van H2O (1p)
2. Verklaar begrippen en maak tekening(indien tekening relevant is) (elk begrip 1p)
   1. Singlet oxygen en relevantie in biologie
   2. Solvent relaxation
   3. Single photon counting and voordeel tov intensity measurements
   4. Bohr atom en relevantie voor spectroscopy
   5. Fourier transform infrared spectroscopy

2 september 2023

Vogt

1. NMR van C9H10O3: H-spectra en C-spectra gegeven
2. Aantal kernen met hun I-waarde (totale spin van de kern) gegeven. Geef het aantal mogelijke spinoriëntaties van elke kern in een magnetisch veld en stel grafisch voor en dan nog een aantal andere vragen.
3. Proton coupling, uitleggen aan de hand van gegeven voorbeeldmolecule en beschrijven hoe het signaal van ieder proton gesplitst zal worden.
4. Wat zijn de vereisten voor SAR met NMR en wat zijn de voor- en nadelen?

Hofkens

1. Membraan fusie wordt onderzocht door een mengsel te maken van vesikels met een kleurstof (pyreen) en gewone membraan partikels. Het absorptiespectrum van pyreen is gegeven. Hoe zal het absorptiespectrum en emissiespectrum evolueren? Wat kan men hieruit leren over membraanfusie. Maak tekeningen, benoem en beschrijf ze.
2. Verklaar begrippen en maak tekening
   1. Inner filter Effect
   2. R₀
   3. r₀
   4. Anti-stokes Raman Scattering
   5. Dynamic quenching

21 juni 2023

Vogt

1. NMR van C9H10O3: H-spectra en C-spectra gegeven (3 punten)
2. Waarom is HNMR sensitiever dan CNMR, hoe kan je de sensitiviteit van CNMR verhogen? (3 punten)
3. Waarom gebruikt je 15N-1H-HSQC-TOCSY bij structuur bepaling van proteinen. Schets het TOCSY spectrum voor alanine en methionine in een peptide (2 punten)
4. Wat is de Karplus equation en waarvoor gebruik je deze? Bij welke biologische moleculen is deze zeker handig voor structuurbepaling? (2 punten)

Hofkens

1. Chrysene (structuur gegeven) absorbantie, fluorescentie en fosforescentie spectra gegeven (allemaal in 1 figuur), welke piek is wat? Van 360-400 nm decay tijd van 10ns en tussen 500-600 decay tijd van 100ns, hoe kan dit? Bereken de exchange rate van fluorescentie als je weet dat de quantum yield 0,8 is. Hoe ziet het extinction spectrum eruit? Motiveer. (5 punten)
2. Verklaar begrippen met tekening (1 punt/ begrip):
   1. Wat is singlet oxygen en wat is de biologische relevantie?
   2. Raman selectie regels
   3. Single photon counting en waarom is het voordeliger dan intensiteiten meten?
   4. Bohr atoommodel en de relevantie binnen spectroscopie
   5. FRET en de relevantie binnen spectroscopie

24 Augustus 2022

Hofkens

1. Oefening berekenen van absorbantie (concentratie, transmissie en l gegeven)
2. Oefening berekenen van moleculaire extincitiecoëfficient
3. Franck codon geven en vibrationele transitie uitleggen
4. Verklaar begrippen
   1. Raman selectieregels
   2. Circular Dichorism
   3. FRET en relevantie tot spectroscopie
   4. Single photon counting
   5. Foto-elektrisch effect

22 juni 2022

Vogt

1. NMR van C8H9NO2: H-spectra, C-spectra en IR-spectra gegeven (3 punten)
2. Gegeven hydrolysereactie met 5 korte bijvragen over NMR (5 punten)
3. Leg uit waarom het moeilijk is om de structuur te bepalen van grote proteïnen (2 punten)

Hofkens

1. Gegeven een figuur met absorptiepieken met verschillende concentraties quencher.
   1. Bereken de quencher concentratie, welke soort quenching is dit (2 punten)
   2. Bereken de lifetime van radiative en non-radiative signals (1 punt)
   3. Bereken de afstand tussen 2 chromoforen (FRET) (2 punten)
2. Verklaar begrippen met tekening (1 punt/ begrip):
   1. statement van Brogolie
   2. Basisregels IR
   3. Cotton effect
   4. Anti-Stokes Raman scattering
   5. Fotoselectie

23 juni 2021

Vogt

1. NMR van C9H10O3 (benzeenring met CHO vanboven en 2x OCH3 in meta)
2. Gegeven een molecule. Hoeveel 13C pieken geeft dit en DEPT-135 signalen (+/-) aanduiden
3. Fase 1 van AZ structuur bepaling: welke experimenten en wat wordt bij deze bepaald?
4. Wat is ppm? Wat beïnvloed de chemical shift?

Hofkens

1. Geef een Frank-Condon diagram en duid aan:
   1. Vibronische transitie en leg uit waarom die je tekent het meest waarschijnlijk is
   2. Vibrationele transitie in de aangeslagen toestand
   3. IC, ICS, fluorescentie en zeg de tijdschaal deze
2. Verklaar begrippen met tekening:
   1. Extinctie coefficent
   2. Time resolved emission spectra
   3. Inner filter effect
   4. Anti-Stokes Raman scattering
   5. Fotoselectie

11 juni 2021

Vogt

1. NMR van C11H14O2
2. Spectrum gegeven, bespreek en zeg of het fast of slow exchange limit is. Bereken de rate of exchange bij de coalescence temperature.
3. Leg uit waarom het moeilijk is om de structuur te bepalen van grote proteïnen.
4. Waarom is C-NMR minder sensitief dan H-NMR?

Hofkens

1. Iets met membraanfusies met pyreen, absorptie en emissiespectrum bespreken.
2. Verklaar begrippen met tekening:
   1. Wet van Lambert Beer
   2. R₀
   3. Inner filter effect
   4. Dynamische quenching
   5. Anti-stokes Raman scattering

21 augustus 2020

Hofkens

1. Spectrum van chrysene (structuur ook gegeven) gegeven met absorbantiepiek onder 350 nm, fluorescentie tussen 350 nm en 500? nm en verder dan 500? nm fosforescentie. De vervaltijd gemeten onder 350 nm is 10 ns en tussen 350 nm en 500? nm is 100 ns.
   1. Verklaar alle waarnemingen.

1. Verklaar begrippen met tekening:
   1. Fotoelectrisch effect
   2. FRET
   3. dynamische quenching
   4. FTIR
   5. resonance Raman Scattering

25 juni 2020

Vogt

1. NMR van C9H10O2 (benzeenring met COOH vanboven en 2x CH3 in ortho)
2. Wat is de Karplus vgl en bij de bepaling van welke structuren is deze belangrijk?
3. Molecule gegeven en zeggen welke pieken er te zien zijn bij DEPT 135
4. Fase 1 van AZ structuur bepaling: welke experimenten en wat wordt bij deze bepaald?

Hofkens

1. Geef een Frank-Condon diagram en duidt aan:
   1. vibronische transitie en leg uit waarom die je tekent het meest waarschijnlijk is
   2. vibrationele transitie in de aangeslagen toestand
   3. IC, ICS (hij bedoelde waarschijnlijk ISC maar typefoutje), fluorescentie en zeg de tijdschaal deze
2. Verklaar begrippen met tekening:
   1. Fotoselectie
   2. Excitatiecoefficient
   3. Anti-Stokes Raman Scattering
   4. Inner filter effect
   5. TRES

23 juni 2020

Vogt

1. NMR van C9H10O3
2. Hoe kan je de fast exchange limit bij reversibele reacties definiëren? Wat is de coalescence temperature? Hoe kan je de rate constant of exchange berekenen bij de coalescence temperature?
3. Toon de magnetisatievector M₀ wanneer een puls van a) 30°_x, b) 90°_x en c) 180°_x wordt gebruikt. Bij welke puls krijgt men het sterkste signaal?
4. Wat zijn de vereisten voor SAR met NMR en wat zijn de voor- en nadelen?

Hofkens

1. 3 normale vibratiemodes zijn gegeven.
   • Wanneer is een vibratie IR actief, wanneer Raman actief?
   • Welke van de 3 modes zijn IR actief? Welke van de 3 zijn Raman actief?
   • Jablonski diagram gegeven: duid de meest waarschijnlijke IR transitie en anti-Stokes Raman aan.
   • Teken, benoem en geef de tijdschaal van internal conversion en fosforescentie.
2. Verklaar begrippen met tekening:
   1. excitatiespectrum
   2. Balmer reeks
   3. Perrin vergelijking
   4. inner filter effect
   5. dynamische quenching

15 juni 2020

Deel Vogt

1. NMR van C9H10O3
2. Wat is chemische shift, hoe wordt dit afgeleid? Wat is ppm en waarvoor staat het? Waarom gebruiken we niet de frequentieschaal?
3. Leg uit waarom het moeilijk is om de structuur te bepalen van grote proteïnen.
4. Geef 3 voordelen en 3 nadelen van het gebruik van NMR voor metabolomics.

Deel hofkens

1. Je hebt een hypothetisch lineair molecule AB2 gegeven, maar de Lewisstructuur hiervan is onbekend. M.a.w. je weet niet of het ABB is of BAB.
   • Hoeveel vibratiemodes zijn er voor elke structuur?
   • Op het IR-spectrum zijn pieken te zien die overeenkomen met drie normale vibratiesmodes. Welke structuur is het (BAB of ABB) en waarom?
   • In IR ligt de piek voor H2O op 3560 cm-1, veronderstel dat de krachtconstante gelijk is. Bereken de frequentie van de rekking van D2O (zwaar water)?
   • Teken het Jablonski diagram en geef Stokes Raman, anti-Stokes Raman, IR transitie en near resonance Raman weer. Welke transitie zal het snelst gebeuren?
2. Begrippen
   1. Limiting anisotropy
   2. Auxochroom effect
   3. Forster radius
   4. Inner filter effect
   5. TC SPC (single foton counting)

28 augustus 2019

Deel Vogt

1. NMR spectrum C8H19N, ook gezien in de oefeningen (CH3-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-CH2-CH3)
2. Wat is NOE, waarom wordt het gebruikt in NMR en waarbij kan het nog van toepassing zijn? Wat is de maximale vergroting voor een P kern wanneer een H kern in nabijheid wordt bestraald (formule invullen).
3. Geef de 2de en 3de fase voor de proteïne stuctuur bepaling. Welke technieken worden nog gebruikt?

Deel hofkens

1. Membraan fusie wordt onderzocht door een mengsel te maken van vesikels met een kleurstof (pyreen) en gewone membraan partikels. Het absorptiespectrum van pyreen is gegeven. Hoe zal het absorptiespectrum en emissiespectrum evolueren? Wat kan men hieruit leren over membraanfusie. Maak tekeningen, benoem en beschrijf ze.
2. concentraties gegeven fluoresceine en IgG en de polarisatie P. Ook de dissociatieconstante formule werd gegeven. bereken de dissociatieconstante wanneer het fluorescentie kwantumrendement en de extinctiecoëfficiënt niet veranderen. Wanneer het fluorescentie kwantumrendement halveert bij binding, wat gebeurd er dan met de dissociatieconstante? Wat gebeurd er met de fractie fluoresceine in het complex? Hoe kan men achterhalen als de extinctiecoëfficiënt en het fluorescentie kwantumrendement veranderen bij binding?
3. begrippen:
   1. Foto-elektrisch effect
   2. Emissiespectrum
   3. anti-Stokes Raman scattering
   4. Statische quenching

27 augustus 2019

Geen vragen van Vogt door vrijstelling.

Deel Hofkens

1. theorievraag: 2 spectra van 2 fluoroforen gegeven, deze bespreken en alles dat in de les gezien was en op toepassing van deze spectra aanduiden
2. oefening anisotropie waarbij 20% verminderd werd
3. woordjes
   1. foto-elektrisch effect
   2. cotton-effect
   3. extinctiecoëfficiënt
   4. TRES

25 Juni 2019 NM

Voght

1. NMR C11H14O2
2. COSY gegeven van een peptide. Wat word er weergeven, wat is de fysische theorie erachter, wat is het verschil met NOESY en wat gebeurd er als er D2O wordt gebruikt als solvent
3. Wat is metabolomics, hoe kan NMR hier bij helpen, geef een voorbeeld.

Hofkens

1. Geef het Frank-Cordon energie diagram, Duid een vibrationele transitie aan en in welke tijdseenheid verloopt fluorescentie en duid dit aan.
2. Emissie en absoptie gegeven van SPQ, en zijn quencher bij verschillende concentraties (collisional). Bereken de Stern-Volmer consrante, de levensduur en wat gebeurd er met de levensduur als de quencherconcentratie daalt.
3. Extinctie coefficient, foto-elektrisch effect, Cotton-effect, TRES

25 juni 2019 VM

Vogt

1. NMR-spectrum(C9H10O3)
2. Zeeman effect + frequentie berekenen met gegevens
3. Fase 1 spectrum ->structuur proteinen

Hofkens

Zie examen 27 juni 2018

11 juni 2019

Voght

1. NMR-spectrum met 1H, 13C, DEPT, IR, COSY en HETCOR gegeven (4 punten)
2. Verschillende types relaxatie uitleggen, waarom dit belangrijk is in 13C NMR en waarom dit belangrijk is bij structuurbepaling van proteïnen (laatste heeft te maken met de grootte, tumbling en bandverbreding) (3 punten)
3. Uitleggen waarom in vivo 1H en 13C NMR niet handig zijn + uitleggen waarom het wel handig is met 31P + voorbeeld geven van 31P NMR (3 punten)

Hofkens

1. Je hebt een kit om een enzyme op te sporen, als het enzyme aanwezig is hydroliseert het een proteïne en zal het fluoresceren. Leg de werking van de kit en het spectrum uit. (4 punten)
2. Simpele oefening over FRET, fluorescentieleeftijd en afstand tussen donor en acceptor. Je had maar 2 formules uit het formularium nodig en moest die de hele tijd anders invullen. (2 punten)
3. 4 begrippen: (4 punten)
   • limiting anisotropy
   • inner filter effect
   • auxochrome shift
   • anti-Stokes Raman

27 juni 2018

Vogt

1. Oefening NMR (C8H19N) IOU = 0, symmetrisch molecule met NH groep in het midden
2. wat is relaxatie bij cnmr spectroscopie, welke soorten en wat is het verband van relaxatie en bandverbreding
3. 1D en 2D spectroscopie en proteïn ligand binding uitleggen (zowel fast als slow), uitleggen hoe je bepaald waar de binding van het ligand plaatsvind en hoe je de bindingsconstanten kan bepalen adv NMR

Hofkens

1. 3 molecules met vibraties gegeven. zeggen wat de voorwaarde zijn voor IR en raman spectroscopie. zeggen welke structuren IR actief zijn. zeggen welke structuren raman actief zijn en raman en Ir aanduiden op een jablonski diagram
   • oefening over fret, gegeven zijn intensiteit gebonden en ongebonden en R0. bepalen van efficientie FRET, bepaal R, wat is de intensiteit van het molecule indien de afstand kleiner is.
2. Begrippen: excitatie spectrum, perrin vgl, balmer reeks, transitiedipoolmoment

26 juni 2018

Vogt

1. Oefening NMR (C11H14O2) - benzeenring met para 2 substituenten: eerste substituent COOH en tweede substituent C met 3 gebonden CH3
2. Figuur van slow en fast exchange limit uitleggen + waarom zijn spectra temperatuursafhankelijk + wat is de coalescentie temperatuur + bereken de exchange rate (k) voor de coalescentie temperatuur
3. Fase 1 van spectrum naar structuur uitleggen, welke NMR worden daar gebruikt en wat kom je te weten + wat is het grootste probleem bij grote proteinen om een NMR te bekomen

Hofkens

1. Je hebt een hypothetisch lineair molecule AB2 gegeven, maar de Lewisstructuur hiervan is onbekend. M.a.w. je weet niet of het ABB is of BAB.
   • Hoeveel vibratiemodes zijn er voor elke structuur?
   • Op het IR-spectrum zijn pieken te zien die overeenkomen met drie normale vibratiesmodes. Welke structuur is het (BAB of ABB) en waarom?
   • In IR ligt de piek voor H2O op 3560 cm-1, veronderstel dat de krachtconstante gelijk is. Bereken de frequentie van de rekking van D2O (zwaar water)?
2. Oefening 5 van oefenzitting 4 met volgende gegevens: IgG bindt aan de kleurstof Fluorescein. Concentraties zijn 0, 1*10^(-5), overmaat voor IgG; drie keer 4*10^(-7) voor Fluorescein en P = 0.03, 0.1450 en 0.3913. De formule voor Kd is gegeven.
   • bereken Kd als de extinctiecoëfficiënt en het kwantumrendement niet verstoord worden door de binding.
   • het kwantumrendement halveert bij de binding, wat gaat er gebeuren met de fractie Fluorescein in complex.
   • hoe bepaalt men of de extinctiecoëfficiënt en/of het kwantumrendement verandert bij de binding?
3. Begrippen: inner filter effect, limiting anisotropy, auxochroom effect, TCSPC

18 juni 2018

Vogt

1. Oefening met NMR (C9H10O3 - benzeenring met aldehyde en 2 keer O-CH3 gesubsidieerd) + verklaar plaats van substitutie
2. 31P NMR vergelijken met 1H NMR en 13C NMR.
   • Waarom gebruik je P-NMR hier.
   • Hoe is de sensitiviteit van de 3 NMR's en welke is hier het beste + wat zijn de algemene factoren die sensitiviteit bepalen
   • Welke NMR gebruik je om deze reactie te bestuderen en waarom?
   • Hoe zou je de aanwezige concentratie water berekenen in deze vergelijking
   • Hoe zou je de omzettingsratio van de producten naar reagentia berekenen
3. Leg uit waarom SAR by NMR een veelgebruikte techniek is voor de ontwikkelen van medicatie en leg werking uit
   • Leg uit wat de vereiste zijn van SAR
   • Leg uit wat voor-en nadelen zijn van SAR

Hofkens

1. Teken een Frank-Condon energiediagram van een hypothetisch molecule in grondtoestand en geëxciteerde toestand. Benoem S0 en S1 op de figuur.
   • Teken een vibratiobele overgang
   • Teken een vibrationele excitatie in de elektrisch aangeslagen toestand
   • Wat is de tijdschaal van fluorescerende en teken dit

1. Oefening over Stern-Volmer en quenchen instantende met volgende gegevens: unquenched lifetime is 26.3 ns. Concentratie Cl- (in mM) bedraagt 0-5-15-50 met bijhorende Intensiteiten 1-0.6-0.35 .15.Ook nog een grafiek gegeven van het molecule SPQ dat gequenched wordt met Cl- (grafiek toont intensiteit over golflengte bij verschillende (bovenstaande) concentraties
   • Bereken de quenchingconstante en teken de Stern-Volmer plot
   • In bloed bedraagt de concentratie van het aanwezige Cl- 103mM. Wat is de fluorescente leeftijd en fluorescerente intensiteit van het SPQ in het bloed.
   • Wat gebeurt er met de leeftijd als de concentratie Cl- daalt?
2. Woordjes - max 1/2 blad uitleg per woord + verduidelijk eventueel met een figuur
   • TRES
   • Foto-elektrisch effect
   • Cotton- effect
   • Extinctie coëfficiënt

6 september 2017

Vogt

1. oefening met NMR (C9H10O3)
2. spin spin coupeling, uitleggen aan de hand van voorbeeldmolecule en beschrijven hoe het signaal van ieder proton gesplits zal worden.
3. SAR methode bij het ontwikkelen van medicijnen. interactie ligand-proteine enzo uitleggen.

Hofkens

1. (4pt) Spectra gegeven van Chryseen. Duid aan welk spectrum absorptie, fluorescentie en fosforescentie toont. De vervaltijd in regio 360-400nm is 10x kleiner dan die in de regio 500-600nm, leg uit waarom.Beschrijf alle waarnemingen van de spectra aan de hand van de geziene leerstof.
2. (2pt) L-opstelling voor meting anisotropie, in propyleenglycol bij 233K ofzoiets. Gegeven Ivh, Ivv, Ihh en Ihv. Bereken de werkelijke anisotropie bij verticale excitatie. Hoe groot is de fout die je maakt als je niet corrigeert? Wat is de hoek tussen de excitatie en het emissie dipoolmoment? Stel dat we bij 293K werken en in ethanol, kunnen we de hoek dan nog steeds bepalen? wat gebeurt er met de anisotropie?
3. (4pt) Woordjes
   • Foto-elektrisch effect
   • FRET
   • Single Photon Timing
   • Cottoneffect

28 juni 2017

Vogt

1. oefening spectrum NMR
2. COSY spectrum gegeven van molecule. Wijs elke functionele groep toe in het spectrum en leg uit waarom. Vertel de werking van COSY.
3. Bespreek de drie fasen voor de structuurbepaling van proteïnen via NMR

Hofkens

1. Gegeven is een simpele tekening van een hairpinstuctuur met donor en acceptor, deze is in evenwicht met zijn twee conformaties. De leeftijd van de donor in vrije oplossing is 10ns en acceptor is 2ns. Als de donor aan de hairpin hangt zien we een bi-exponentieel verval van 5ns en 1ns mer respectievelijk 95% en 5%. verklaar waarnemingen, bespreek de leeftijd van de acceptor in beide conformaties.
2. Gegeven is die tekening vanuit de cursus over FMN en YMN en tabel met hoek teta. In tabel ook nog anisotropiewaarde van complex en zonder complex, alfa en de concentraie van FMN is niet gegeven. Bereken dissociatieconstante en verklaar de grafiek van die anisotropie.
3. Woordjes:
   • Transitiedipoolmoment
   • Balmerreeks
   • Excitatiespectrum
   • Perrin vergelijking

27 juni 2017

Vogt

1. H en C spectrum
2. NOE
3. fase 1 uitleggen van die fase 3 shit + probleem grote moleculen

Hofkens

1. grafiek zoals in cursus van Eosin en Erytrosin (maar andere kleurstoffen). Alles bespreken wat je ziet. Tau en Q gegeven, bereken radioactieve en niet radiatieve snelheidsconstante. Als R= een of andere groep, waarom is dan de Tau en Q groter? En zou dit koppel een goed FRET paar zijn?
2. anisotropie is 0,3 maar door scattering laat de filter 20% door, wat is de gemeten anisotropie
3. woordjes:
   • foto-elektrisch effect
   • extinctie coefficient
   • TRES
   • cotton effect

19 juni 2017

Vogt:

1. zeeman effect
2. H/C spectrum
3. in vivo nmr

Hofkens

1. da van die even en oneven aantal dubbele bindingen en het effect daarvan op de golflengte, met cyanine en azocyanine.
2. oef 5 van oefenzitting 4 denk ik (zoals vorig examen)
3. woordjes:
   • Ro
   • Dynamic quenching
   • fluorescence quantum yield
   • resonance
   • Raman scattering

13 juni 2017

Vogt

1. H- en IR spectrum gegeven van C11H14O2
2. vraag2
   • 2 soorten relaxatie, leg uit
   • hoe beinvloeden deze het C-NMR
   • weet ik ook niet meer
3. 1D en 2D NMR spectra:
   • verschillen, voor - en nadelen geven.
   • Kan je er ligand proteine bindingen mee onderzoeken?
   • hoe ziet men dit?
   • kan men zien aan met welk aminozuur de binding gebeurt? (Alles zowel voor slow- als fast exchange)

Hofkens

1. membraanfusie experiment: gegeven structuur lipide met pyreen aan, fuseert met zelfde lipide zonder pyreen, absorptie spectra pyreen gegeven (voor de fusie). Hoe verandert het absorptie- en emissiespectra doorheen het experiment? Leg uit adhv zelf gemaakte tekeningen (grafieken).
2. Oefening: zoals oefening 5 van oefenzitting 4
3. 4 termen:
   • anti stokes
   • ramanscattering
   • emissiespectra
   • statische quencher
   • laatste weet ik niet meer

7 juni 2016

Vogt

1. H- en C-spectrum, structuur afleiden.
2. Je krijgt spintoestanden
   • Geef het aantal mogelijke spin oriëntaties en geef het weer op een grafische manier.
   • Hoe wordt dit effect genoemd? Is de electronen verdeling gelijk tussen 2 toestanden?
   • Welke factoren beïnvloeden deze indeling?
   • Wat kun je hieraan doen om NMR spectroscopie efficiënter te maken?
3. Leg in vivo H- en C-NMR spectroscopie uit, integreer een voorbeeld in je uitleg.
   • Waarom wordt dit niet veel gebruikt?
   • P-NMR is wel nuttig in vivo, waarom?
   • Geef een voorbeeld waarin deze techniek gebruikt kan worden.

Hofkens

1. Tekening met DNA-hairpin in open- en gesloten vorm. Aan uiteinde hangt een donor en acceptor. Donor vrij heeft leeftijd van 10 ns, acceptor vrij een leeftijd van 2 ns. Wanneer de leeftijd van de donor wordt gemeten (in de gesloten vorm) bekomen ze een bi-exponentiele verdeling voor de leeftijd: 5 ns 95% en 1 ns 5%.
   • Verklaar de resultaten.
   • Geef de leeftijd van de gesloten- en de open DNA-hairpin vorm.
   • Wat zal de leeftijd van de acceptor zijn in de open vorm, en wat in de gesloten DNA-hairpin vorm?
2. Tekening van anisotropie gegeven (uit cursus met 2x10-2M en 2x10^-5M). Verklaar de tekening aan de hand van de gezienen leerstof.
3. Bespreek kort maar juist (1/2bladzijde max)
   • foto-effect
   • Balmer-reeks
   • ...
   • transitiedipoolmoment.

23 juni 2015

Vogt

1. H- en C-spectrum
2. Slow en fast exchange uitleggen (waarom een spectrum bij hoge T slechts 1 signaal meer geeft i.p.v. 2) en de exchange constant berekenen.
3. Hoe kan IR-Spectroscopy gebruikt worden om:
   • kwantitatief de concentratie van een staal te bepalen.
   • kwalitatief proteine structuur te bepalen.

Hofkens

1. Gegeven een absorptiespectrum van verschillende kleurstoffen (steeds met een groter geconjungeerd systeem) verklaar alle waarnemingen, teken het fluorescentie spectrum van 2 van de stoffen, de quantumyield van kleurstof 1 is 0.9 hoe zal deze evolueren naarmate het molecule groter wordt?
2. Atoommodel van Bohr uitleggen en op het belang voor de spectroscopie wijzen.
3. Begrippen:
   • Cotton-effect
   • Inner filter effect
   • R0
   • Excimeer

15 juni 2015

Vogt

1. H-spectrum+ IR-spectrum
2. uitleg verdeling tussen de 2 spintoestanden. hoe onstaat deze verdeling en hoe kan je ze beïnvloeden.
3. Leg uit de voor- en nadelen van 1D en 2D spectra en kan men aan de hand hiervan de ligand-proteïne interactie volgen. b. Kan je de snelheidsconstante K berekenen aan de hand van deze spectra? (zowel slow als fast exchange) c. kan je zien waar het ligand bind aan het proteïne? (zowel slow als fastexchange)

Hofkens

1. twee prentjes van twee membranen. Eerst een eximeer daarna niet meer. Het gaat over membraanfusie. Geef de absorptie-en emissiespectra van beide toestanden. Wat leert men hieruit over membraanfusie?(af te leiden uit prentjes)
2. hoe kan men de transitieconstante berekenen?
3. woordjes:
   • limiterende anisotropie
   • cotton effect
   • inner filter effect
   • statische quenching

17 juni 2013

Vogt

1. simpele oefening over een C9H10O3 spectrum, bij mondeling vroeg ze waarom dat een doublet of triplet of multiplet was.
2. verschillende COSY spectra matchen met verschillende aminozuren
3. welke NMR-technieken kunnen worden gebruikt om ligand-proteïne interacties te onderzoeken. Bijvraag ging over SAR, welke stappen enzo.. ook uitleggen dat die interactie snel of traag kan gebeuren.

Hofkens

1. oefening; gegeven tau-waarden en p waarden. Hieruit P0, de rotationele correlatietijd en nog iets berekenen.
2. het atoommodel van bohr uit de doeken doen, postulaten, formules,.. en de link leggen met de spectroscopy van vandaag.
3. begrippen uitleggen:
   • R0
   • cotton effect
   • inner filter effect
   • excimeer

10 juni 2013

Tatjana

1. Oefening waarbij H en C spectrum gegeven werden
2. IR spectroscopie:
   • is de amide band I de enige bruikbare band voor het bepalen van de secundaire structuur van eiwitten of zijn er nog?
   • Verklaring geven voor de verschillende waarde van de amide piek bij alfa helix of b sheet.
   • Vaak ziet men 1 grote band en niet de verschillende pieken binnen de amide I band, hoe lost men dit op?
   • Is IR zo ook een kwantitatieve methode voor de bepaling van de secundaire structuur?
3. Bespreek HSQC in verband met studies van proteïnen.

Hofkens

1. oefening met 2 spectra gegeven van anisotropie-verval in de tijd van hetzelfde FP molecule. Het ene spectrum was bij lage concentratie FP, het andere bij hoge concentratie FP. Bij beiden werd het verval gemeten bij verschillende viscositeit en weergegeven in het spectrum (dus 5 vervalcurves in elk spectrum).
   • Verklaar de resultaten.
   • Wat kom je hierdoor te weten over het FP?
   • Bespreek in detail de meettechniek hoe men aan deze spectra komt. (4punten)
2. Bespreek het foto-elektrisch effect van Einstein. Waarom is dit belangrijk voor spectroscopie? (2punten)
3. Leg de volgende begrippen uit (max 1 blz per begrip) (4 punten):
   • circulair dichroïsme
   • magic angle
   • fosforescentie
   • J-aggregaat

30 jun 2011

Tatjana

1. H-NMR en IR spectrum van C14H14 gegeven. (Het was 1,2-difenylethaan als structuur)
2. Wat is NOE? Bereken de maximum signaalversterking bij 1H en 15N wanneer 15N de onderzochte kern is (gamma's gegeven).
3. Bespreek kort de 3 fasen waarin men m.b.v. NMR de structuur van proteinen kan bepalen.

Hofkens

1. Bij het meten van lifetimes zijn er vaak problemen met depolarisatie. Hoe los je dit anisotropieprobleem op. Verwerk de formule van anisotropie in je antwoord (6 punten).
2. Gegeven zijn gegevens van een quenching experiment. Je moest een Stern-volmer ervan maken. Verschillende quenchingconstanten berekenen. (Super moeilijke oefening !)
3. Oefening over Raman (Stokes en anti-Stokes): (2 punten)
   • exciterende laserfrequenties en een paar spectrumwaarden gegeven
   • en dan een paar vraagjes waar je frequenties of golflengtes moest berekenen.

21 jun 2011

Tatjana

1. H-NMR en IR spectrum van C11H14O2 gegeven.
2. Vijf kernen (12C, 14N, 17O, 31P en 51V) met hun I-waarde (totale spin van de kern) gegeven.
   • Geef het aantal mogelijke spinoriëntaties van elke kern en stel grafisch voor.
   • Wat is de frequentie van een signaal van een 31P-kern bij een magneetveld van 1 Tesla? (gamma, constante van Planck, pi en abundantie gegeven)
   • Zelfde vraag en zelfde gegevens, maar dan voor 51V.
   • Bij welk van beide kernen (31P en 51V) verwacht je onder dezelfde condities (concentratie, magneetveldsterkte) de hoogste S/N ratio?
3. Welke NMR methoden kan je gebruiken om de binding van een klein ligand aan een proteïne te bestuderen? Hou rekening met het verschil tussen trage en snelle uitwisseling ten opzichte van de NMR-tijdschaal.

Hofkens

1. Gegeven was een structuur (twee naftaleenmoleculen gekoppeld via een linker) en het bijhorende emissiespectrum met 3 pieken (opgenomen bij -60°C). De eerste piek had een fluorescentieverval van 2 ns, de middelste een bi-exponentieel verval en de laatste een verval van 12000 ns. Een concentratieverhoging heeft geen invloed op de vorm van het spectrum, maar wel op de intensiteit. Verklaar alle waarnemingen mbv Jablonski-energiediagram. Schat ook de golflengte bij max. absorptie mbv van de Woodward-Fieser-Scott regels en teken het absorptiespectrum. (6 punten)
2. Gegeven zijn twee structuren met als enige verschil de plaats van één dubbele binding (waardoor die binding bij de ene structuur geconjugeerd is en bij de andere niet). Je mag geen gebruik maken van de Woodward-Fieser-Scott regels om lambda max te bepalen, maar je hebt wel een UV-VIS absorptiemeter ter beschikking. Hoe kan je die gebruiken om beide stoffen te onderscheiden? (2 punten)
3. Oefening over Raman (Stokes en anti-Stokes): exciterende laserfrequenties en een paar spectrumwaarden gegeven, en dan een paar vraagjes waar je frequenties of golflengtes moest berekenen. (2 punten)

17 jun 2011

Tatjana

1. H- en C- NMRspectrum geven, C9H10O3. Mondelinge bijvragen:
   • Waarom is die piek bv een triplet?
   • Wat is er belangrijk voor het solvent voor NMR?
2. Bij een NMR meting met een toestel van 60MHz is het ligt de piek van CH3NO2 op 259.8 Hz van de referentiestof.
   • bereken de chemische shift bij 60MHz
   • op welke afstand zou de piek liggen bij 500MHz
   • bereken de chemische shift bij 500MHz
   • bijvraag: Waarom is de chemische shift belangrijk
3. Hoe kan je IR-spectrometrie gebruiken om info over de secundaire structuur van een proteïne te bekomen? Voor welk type van proteïnen is deze methode vooral bruikbaar?

Hofkens:

1. Gegeven was een schema van een natriumlamp. De lamp werkt als volgt: als er spanning gezet wordt over de lamp, wordt het ontspanningsgas(neon) geioniseerd. Bij botsing van dit geioniseerd gas met het natrium-kwik amalgaam komt natrium vrij. Zo wordt een lage natrium druk gecreeerd. Typisch voor zo'n lamp is de oranje kleur(zoals op de autosnelweg). Die kleur wordt veroorzaakt door het natrium. Verklaar dit aan de hand van concepten uit de cursus. Als de lamp net aangestoken is, is kleur niet oranje, maar roodachtig, verklaar. Een andere versie van zo'n lamp werkt met een hoge natrium druk, dit soort lampen geeft een wit-gele kleur. Verklaar dit aan de hand van concepten uit de cursus.(6 punten)
2. Geef een bondige uitleg voor volgend begrippen(5 zinnen) met indien nodig een wiskundige uitdrukking(2 punten)
   • Extinctiecoefficient
   • Woodward-Fieser-Scott-regels
   • Lambert-Beer
   • Fluorescentie quenching
3. oef(2 punten) Gegeven is dat HBr een band geeft bij 2558 cm^-1.
   • bereken de golflengte
   • je krijgt de uitdrukking van een veer(die met Mred) en gevraagt: bereken welke band DBr zal geven.(gegeven zijn m van H, D en Br en getal van Avogadro)

15 jun 2010

Tatjana

1. H- en IR- spectrum geven, C4H9Br. Mondelinge bijvragen:
   • Wat moet normaal de opsplitsing zijn van dit multiplet?
   • Is het IR-spectrum hier nuttig?
2. Wat is NOE? Bereken de maximum signaalversterking bij 1H en 31P wanneer 31P de onderzochte kern is (gamma's gegeven).
3. Welke NMR methode kan je gebruiken om een KWANTITATIEVE analyse te maken van protein-ligand binding? Hou rekening met snelle en trage uitwisseling.

18 jun 2009

Tatjana

1. H en C - NMR gegeven. Structuur? C14H14.
2. Gegeven: 12C (I=0), 14N (I=1), 17O (I=5/2), 31P (I=1/2).
   • Hoeveel spinoriëntaties zijn er in een magnetisch veld? Stel grafisch voor.
   • 31P in magneetveld van 1 Tesla. Bij welke frequentie moet je 31P meten? h, gamma en pi gegeven.
3. Hoe kan je IR-spectrometrie gebruiken om info over de secundaire structuur van een proteïne te bekomen? Voor welk type van proteïnen is deze methode vooral bruikbaar?

16 jun 2008

Tatjana

1. Bespreek de drie fasen voor de structuurbepaling van proteïnen via NMR
2. 3 COSY's gegeven, 6 AZ. Ken de 3 COSY's toe en leg uit waarom
3. H-NMR en IR-spectrum gegeven. Geef structuur (butylethanoaat (en geen methylpentanoaat!))

13 jun 2008

Tatjana

1. H en C spectrum van een molecule
2. Je krijgt lysine en zijn H en C chemische shift waarden, teken DEPT, H-H COSY en C-H HSQC
3. hoe kan je de binding van een ligand aan een proteïne bestuderen? Hou rekening met snelle en trage uitwisseling

11 jun 2008

Tatjana

1. Je hebt een oplossing vitamine C (structuur gegeven). Bespreek hoe je met IR-spectroscopie de concentratie van de oplossing kunt bepalen.
2. Geef het aantal verschillende spintoestanden van 12C (I=0),31P (I=1/2), 14N (I=1), 17O (I=5/2) en stel grafisch voor.
3. Bereken frequentie (B0, gamma, h en pi gegeven) voor 31P

27 jun 2007

Tatjana

1. Oefening, aromatische ring, twee O-CH3 en een keton erop
2. Je kreeg een molecule en ge moest daar de zo'n dynamische interactie bespreken, van draaiing rond een binding (met slow exchange, coalescentie en fast exchange) en dan moest je de uitwisselingssnelheid bij coalescentie berekenen.
3. Toepassing van IR op biomoleculen

23 jun 2007

Tatjana

1. Basic oefeningske
2. De NH2 groep stretcht permanent bij een frequentie van 1013 Hz. hierdoor heeft deze N-H verschillende bindingslengtes. Ga na of de individuele bindingslengtes kunnen gedetecteerd worden op een NMR-instrument van a) 250 MHZ en b) 900 MHz.
3. Wat is HSQC en hoe kan deze techniek bijdragen bij het onderzoek van eiwitten

21 jun 2007

Tatjana

1. Je kreeg een tekening van een benzeenring met daar een groep boven en ge moest de upfield en downfield effecten bespreken van die groep en die van de benzeenring.
2. Hoe is NMR belangrijk voor SAR en ook SAR bespreken
3. Een oefening met een symmetrische aromatische ring en een carboonzuur en een ester daar ergens in.

18 jun 2007

Tatjana

1. Oefening: Nen C4H9Br, gewoon, H spectrum en (nutteloos) IR gegeven, en ge moet de structuur geven (twas gewoon lineair, dus best wel 'makkelijk")
2. Theorie:
   • H @ 60MHz, zelfde toestel P @ ? MHz??? De 'gamma' van H en P was gegeven
3. In vivo NMR, bespreek, leg uit,...