Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Selbstorganisation Lebenswissenschaften nach Oparin entsteht Leben durch eine spontane Zunahme der molekularen Komplexität und Spezifität -Selbstorganisation.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Selbstorganisation Lebenswissenschaften nach Oparin entsteht Leben durch eine spontane Zunahme der molekularen Komplexität und Spezifität -Selbstorganisation."—  Präsentation transkript:

1

2 Selbstorganisation Lebenswissenschaften nach Oparin entsteht Leben durch eine spontane Zunahme der molekularen Komplexität und Spezifität -Selbstorganisation von DNA -Selbstorgansation von Phospholipiden Kolloidwissenschaften nach Shinoda entstehen organisierte Lösungen bei einer kontrollierten Ballance zwischen lyophoben und lyophilen Substanz- Lösungsmittel Wechselwirkungen

3 Organisierte Lösungen (nach Shinoda) lyophilic interactions regular solution lyophilic/lyophobic interactions organized solution lyophobic interactions phase separation solute-solvent interactions

4 Organized solutions (according to Shinoda): Low solute solubility Swelling of solvent by solute phase Solute in a liquid or liquid crystalline state High molecuar or aggregate weight of solute species

5 Tenside Als Tenside werden allgemein niedermolekulare Verbindungen bezeichnet, deren Moleküle einen hydrophoben und einen hydrophilen Teil enthalten.

6 Ionische Tenside Anionisch Kationisch Amphoter Carboxylgruppen Primäre Aminogruppen Sulfobetaine Sulfatgruppen Sekundäre Aminogruppen Carbobetaine Sulfonatgruppen Tertiäre Aminogruppen Phospholipide Phosphatgruppen Quaternäre Aminogruppen

7 Nichtionische Tenside Polyglycolether R-O-(CH 2 -CH 2 O) m –H Polyglycolester R-C(O) O-(CH 2 -CH 2 O) m –H Polyglycolamide R-C(O) NH-(CH 2 -CH 2 O) m –H Polypropylenglycolether R-O-(C(CH 3 )H-CH 2 O) m –H Polypropylenglycolester R-C(O) O-(C(CH 3 )H -CH 2 O) m –H Polypropylenglycolamide R-C(O) NH-(C(CH 3 )H -CH 2 O) m –H Polyamine R-NH-(CH 2 -CH 2 NH) m –H Glycoside

8 Hydrophober Teil Längerkettige Kohlenwasserstoffe (KW) - gesättigt - ungesättigt - verzweigt - fluriert

9 Eigenschaften Infolge ihres amphoteren Charakters sind Tenside grenzflächenaktiv. Dies kann zu verschiedenen Effekten führen: - Senkung der Grenzflächenspannung - Benetzung - Filmbildung Mizellbildung

10 Mizellbildung Spontane Assoziation von Tensidmolekülen oberhalb einer kritischen Tensidkonzentration (Kritsche MizellbildungsKonzentration KMK bzw. cmc)

11 Methoden zur cmc Bestimmung Grenzflächenspannungsmessung Leitfähigkeitsmessung Trübungsmessung

12 Krafft Punkt bzw. Krafft Temperatur Die Temperatur, bei der die Auflösung des ungelösten Tensids durch die einsetzende Mizellbildung erfolgt

13 Form der Mizellen -kugelförmig -scheibenförmig -zylindrisch -lamellar -vesikelförmig -bikontinuierlich

14 Modelle zur Beschreibung der Mizellbildung 2-Phasenmodell Assoziationsmodell

15 2-Phasenmodell Chemische Potentiale der Tensidmoleküle in der Wasser- und der Mizellphase sind gleich G° Miz = ° (Mizelle) - ° (LSM) = RT ln cmc

16 Assoziationsmodell Die Freie Energie der Mizellbildung ( G° Miz ) kann in Bezug zur Gleichgewichtskonstante K n gesetzt werden G° Miz = - RT ln K n

17 Kritischer Packungsparameter (V / A L) V – Volumen des hydrophoben Teils A – Optimum der Kopfgruppenfläche L – Kritische Länge des hydrophoben Schwanzes nach Israelachvili

18 Kritische Packungs- dichte Tensid-TypAggregatstruktur < 0,33 0,33 – 0,5 0,5 – 1,0 1 > 1,0 einfache Tenside mit großen Kopfgruppen einfache Tenside mit kleinen Kopfgruppen Doppelkettige Tenside mit großen Kopfgruppen Doppelkettige Tenside mit kleinen Kopfgruppen Doppelkettige Tenside mit kleinen Kopfgruppen, sehr voluminöser hydrophober Teil kugelförmige, ellipsoide Mizellen zylindrische oder stäbchenförmige Mizellen Vesikel oder Doppelschichten Planare Doppelschichten Reverse Mizellen

19 Parameter zur Beschreibung einer Mizelle Aggregationszahl n Kritische Mizellbildungskonzentration (cmc) Relaxationszeiten t 1 ; t 2

20 Zunahme der Aggregationszahl mit zunehmender Kettenlänge mit abnehmender Hydrophilie der Kopfgruppe mit zunehmender Temperatur (Niotenside) mit zunehmender Ionenstärke (ionische Tenside) bei Zugabe von organischen Verbindungen

21 cmc nimmt ab Carboxylat > Sulfonat > Sulfat Quaternäre N-Funktion > primäres Amin Mit abnehmender Hydrophilie der Kopfgruppe

22 Abnahme der cmc mit zunehmender Kettenlänge log 10 cmc = A – B n c A, B – Konstanten n c – Zahl der C-Atome in der Kette Empir. Gleichung nach Klevens

23 Schnelle und langsame Relaxation Schnelle Relaxation: Austausch von Monomer Langsame Relaxation: Auf- und Abbau ganzer Mizellen


Herunterladen ppt "Selbstorganisation Lebenswissenschaften nach Oparin entsteht Leben durch eine spontane Zunahme der molekularen Komplexität und Spezifität -Selbstorganisation."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen