Die Basis der Biochemie ist Wasser! eine Kartoffel besteht zu 80 % aus Wasser. eine Tomate ist mit 95 % eigentlich kaum etwas anderes als Wasser

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Die Basis der Biochemie ist Wasser! eine Kartoffel besteht zu 80 % aus Wasser. eine Tomate ist mit 95 % eigentlich kaum etwas anderes als Wasser"

Vincent Brodbeck
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Wasser ist überall: eine Kartoffel besteht zu 80 % aus Wasser eine Tomate ist mit 95 % eigentlich kaum etwas anderes als Wasser ein Bakterium besteht zu 75 % aus Wasser

2 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Wasser ist überall: selbst bei uns Menschen macht das Wasser 65 % aus, das heißt, wir bestehen nur zu 1/3 aus Festsubstanz, wohingegen 2/3 Wasser sind.

3 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Wasser ist ein seltsamer Stoff: es ist formlos und durchsichtig, und doch sehnen wir uns danach, in seiner Nähe zu sein es hat keinen Geschmack, und doch lieben wir seinen Geschmack da Wasser so allgegenwärtig ist, übersehen wir häufig seine wahrhaft außergewöhnlichen Eigenschaften fast nichts davon ist geeignet, zuverlässige Aussagen über andere Flüssigkeiten zu machen, und umgekehrt

4 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Wasser ist ein seltsamer Stoff von: würden wir nichts über das Wasser wissen und unserer Annahmen auf das Verhalten der Verbindungen stützen, die Wasser chemisch am stärksten ähneln insbesondere Wasserstoffselenit (H 2 Se) und Schwefelwasserstoff (H 2 S) -, würden wir damit rechnen, dass Wasser bei -93 siedet und bei Zimmertemperatur ein Gas ist.

5 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Die meisten Flüssigkeiten ziehen sich beim Abkühlen um bis zu 10 % zusammen: das gilt auch für Wasser, aber nur bis zu einer bestimmten Grenze. Knapp oberhalb des Gefrierpunkts dehnt sich Wasser wieder aus eine paradoxe, rätselhafte, äußerst unwahrscheinliche Eigenschaft.

6 Die Basis der Biochemie ist Wasser! Wird Wasser fest, ist sein Volumen um fast 1/10 größer als bei 4 C! Wegen dieser Ausdehnung schwimmt Eis auf Eiswasser. Ohne diese Besonderheit würde Eis nach unten sinken, Seen und Ozeane würden von unten nach oben zufrieren.

7 Wasser, eine polare Verbindung! hydrophil/polar hydrophob/apolar

8 Bindungstypen H und O im Wasser bzw. C und O im Kohlendioxid sind natürlich kovalent miteinander verknüpft. Das ist die stabilste chemische Bindung mit einer Bindungsenergie von circa 335 kj/mol. Im Vergleich dazu bewegt sich die thermische Energie die Energie bei Körpertemperatur bei circa 2,5 kj/mol.

9 Bindungstypen Bei der Wasserstoffbrückenbindung, eine der wichtigen schwachen Wechselwirkungen, beträgt die Bindungsenergie bis zu 20 kj/mol (2 20 kj/mol). Allerdings eine Vielzahl solcher Bindungen in und zwischen Biomolekülen lässt die Kräfte, die hier wirken, doch gewaltig anwachsen.

10 Bindungstypen Die Ionenbindung ist charakteristisch für Salze. Die Bindungsenergie beträgt hier bis zu 200 kj/mol ( kj/mol) Alle Ionenverbindungen haben salzartigen Charakter.

11 Bindungstypen Die Ionenbindung ist charakteristisch für Salze. Alle Ionenverbindungen haben salzartigen Charakter.

12 Bindungstypen Die hydrophobe Wechselwirkung Die hydrophoben Wechselwirkungen beruhen auf der schlechten Solvatisierung von hydrophoben Molekülen. Für solche Moleküle ist es günstiger, sich mit anderen hydrophoben Molekülen zusammenzulagern. Das verringert die Gesamtkontaktfläche zum Wasser Erhöhung der Entropie ( Chaos ) für Wasser CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 n-pentan

13 Bindungstypen Die hydrophobe Wechselwirkung Die Energie, die zur Überführung einer CH 2 -Gruppe aus einer hydrophoben in eine wässrige Umgebung erforderlich ist, beträgt z.b. etwa 3 kj/mol. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 n-pentan

14 Bindungstypen

15 Amphiphile Moleküle Amphiphile Moleküle besitzen sowohl einen hydrophobe und einen hydrophilen Molekülteil Man nennt solche Moleküle auch Tenside.

16 Amphiphile Moleküle Amphiphile Moleküle besitzen sowohl einen hydrophobe und einen hydrophilen Molekülteil Man nennt solche Moleküle auch Tenside.

17 Biochemie ist zu großen Teilen Chemie an funktionellen Gruppen 1: Hydroxylgruppe (Alkohole), 2: Ethergruppe (Ether), 3: Aldehydgruppe (Aldehyde) 4: Ketogruppe (Ketone) 5: Carboxylgruppe (Carbonsäuren), 6: Estergruppe (Carbonsäureester), 7: Halogenid (F, Cl, Br oder I), 8: Thiolgruppe (Thiole), 9: Aminogruppe (Amine), 10: Azogruppe (Azoverbindungen), 11: Nitrosogruppe (Nitrosoverbindungen), 12: Nitrogruppe (Nitroverbindungen), 13: Nitril- oder Cyanogruppe (Nitrile)

18 Biochemie ist zu großen Teilen Chemie an funktionellen Gruppen

19 Esterbildung Als Ester bezeichnet man Verbindungen, die aus Alkoholen und Säuren unter Abspaltung von Wasser, also in einer Kondensationsreaktion, erhalten werden können.

20 Esterbildung Der Alkoholen muss nicht zwingend ein primärer Alkohol sein, und die Carbonsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein.

21 Esterbildung Die Säure muss auch nicht zwingend eine Carbonsäure sein. Durch Veresterung des Glycerins mit einer Phosphorsäure erhalten wir amphiphile Ester.

22 Hydrolyse Unter Umkehrung der Bildungsrichtung lässt sich ein Ester hydrolytisch spalten.

Ähnliche Dokumente

Pharmazeutische Biologie Grundlagen der Biochemie

Pharmazeutische Biologie Grundlagen der Biochemie A Enzyme E1 E2 E3 E4 Biosynthese A B C D E B E7 E2 E6 E1 E3 E5 E4 C E1 E2 E5 E4 Prof. Dr. Theo Dingermann Institut für Pharmazeutische Biologie Goethe-Universität