Chemie
Chemie ist… Wissenschaft von den (Grund-)Elementen, ihren Eigenschaften und ihren Verbindungen
Heute am Programm: Anorganische Chemie (2h) Organische Chemie (2h) Atombau Bindungsarten Säuren und Basen Organische Chemie (2h) Funktionelle Gruppen Proteine Kohlenhydrate Experimente und Präsentationen (2h)
Was ist ein Atom? Chemisch nicht teilbar (griechisch ἄτομος‚ unteilbar) Kleinsten Teilchen der Elemente Durchmesser ungefähr ein Zehnmillionstel Millimeter
Atombau Protonen (positiv) Kern Neutronen (nicht geladen) Elektronen (negativ) Kern Äußere Schalen, bewegt,
Der Rutherford´sche Streuversuch
Kernteilchen und ihre Eigenschaften Name Ort Ladung Bewegung (ja/nein) Masse (ja/nein)
Kernteilchen und ihre Eigenschaften Name Ort Ladung Bewegung (ja/nein) Masse (ja/nein) Protonen Kern Positiv Nein Ja Neutronen Keine Elektronen Schalen/Orbitale Negativ
Periodensystem der Elemente Atome eines Elements haben die gleiche Protonenzahl Können sich aber in den Neutronen unterscheiden Isotope
Elektronenkonfiguration Anzahl der Protonen= Anzahl der Elektronen 18 Elektronen 2 Elektronen 8 Elektronen
Beispiele Wasserstoff Chlor Protonenzahl= Elektronenzahl Massenzahl= Protonen+ Neutronen
Jetzt ihr!
Periodensystem der Elemente
Flammenfärbung Vaenzelektronen werden in höhere Schale gehoben und springen zurück Dabei geben sie Energie (Licht) ab Charakteristisch für ein Element
Welche 4 Aussagen sind richtig? Elektronen sind für die Masse eines Atoms verantwortlich Nur Protonen sind für die Masse eines Atoms verantwortlich Je mehr Neutronen, desto stabiler ist ein Atom Elektronen kreisen um den Atomkern Elektronen und Protonen sind ungefähr gleich groß Neutronen und Protonen haben eine Masse Der Kern macht volumsmäßig den Großteil eines Atoms aus Die Anzahl der Elektronen eines Atoms lässt sich aus dem Periodensystem ablesen Isotopen unterscheiden sich durch ihre Masse Es gibt immer gleich viele Neutronen wie Protonen Atome kann man nicht teilen Isotopen unterscheiden sich durch ihre Ordnungzahl Die Massenzahl eines chemischen Elements ist immer eine ganze Zahl Die Ladungen sind gleichmäßig über das ganze Atom verteilt
Diese 4 Aussagen sind richtig? Elektronen sind für die Masse eines Atoms verantwortlich Nur Protonen sind für die Masse eines Atoms verantwortlich Je mehr Neutronen, desto stabiler ist ein Atom Elektronen kreisen um den Atomkern Elektronen und Protonen sind ungefähr gleich groß Neutronen und Protonen haben eine Masse Der Kern macht volumsmäßig den Großteil eines Atoms aus Die Anzahl der Elektronen eines Atoms lässt sich aus dem Periodensystem ablesen Isotopen unterscheiden sich durch ihre Masse Es gibt immer gleich viele Neutronen wie Protonen Atome kann man nicht teilen Isotopen unterscheiden sich durch ihre Ordnungzahl Die Massenzahl eines chemischen Elements ist immer eine ganze Zahl Die Ladungen sind gleichmäßig über das ganze Atom verteilt
Chemische Bindungen Jedes Atom will eine volle äußere Schale haben (Oktettregel) Gehen Atome Bindungen ein, entstehen Moleküle
Ionische Bindung Ein Atom gibt ein Elektron ab, Das andere nimmt ein Elektron auf Dabei entstehen geladene Ionen
Eigenschaften von Salzen Hart, spröde Sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte Lösungen leiten elektrischen Strom
Kovalente Bindung Die Valenzelektronen werden geteilt Elektronenverteilung hängt von der Elektronegativität ab
Eigenschaften kovalenter Bindungen Variieren stark Starke Bindungen, können aber durch chemische Reaktionen aufgebrochen werden
Metallische Bindung Positive Atomrümpfe Delokalisierte Elektronenwolke
Eigenschaften von Metallen Elektrisch leitfähig Biegbar Glänzend
Wasserstoffbrückenbindung Schwächer als kovalente Bindungen Wirken zusammen Bestimmen die Struktur großer Moleküle
Welche 8 Aussagen sind richtig? Zwischen Metallen bildet sich eine kovalente Bindung Bei der kovalenten Bindung wird ein Elektronenpaar geteilt Ein Salz ist als Kristall ein schlechter elektrischer Leiter, als Lösung oder Schmelze jedoch ein guter Bei der Ionenbindung bleiben die chemischen Eigenschaften eines Elements (z.B Reaktionsfreudigkeit) unverändert. Salze bestehen aus Ionen Bei der Ionenbindung entsteht aus Metall und Nichtmetall ein Salz Die elektrische Leitfähigkeit von Metallen steigt mit der Temperatur Ein Ion bildet sich durch Abgabe/Aufnahme eines Elektrons Eine Wasserstoffbrückenbindung ist eine sehr starke chemische Bindung Bei der Metallbindung liegen die Elektronen als freie Wolke (delokalisiert) vor und werden von allen Atomen geteilt Wasserstoffbrückenbindungen stabilisieren die Struktur großer Moleküle Alle Ionen sind Salze Kovalente Bindungen können nur mit extremem Energieaufwand aufgebrochen werden Bei der Ionenbindung wird ein Elektronenpaar geteilt Die meisten Reaktionen in der (Bio-)chemie basieren auf Veränderungen kovalenter Bindungen
Diese 8 Aussagen sind richtig? Zwischen Metallen bildet sich eine kovalente Bindung Bei der kovalenten Bindung wird ein Elektronenpaar geteilt Ein Salz ist als Kristall ein schlechter elektrischer Leiter, als Lösung oder Schmelze jedoch ein guter Bei der Ionenbindung bleiben die chemischen Eigenschaften eines Elements (z.B Reaktionsfreudigkeit) unverändert. Salze bestehen aus Ionen Bei der Ionenbindung entsteht aus Metall und Nichtmetall ein Salz Die elektrische Leitfähigkeit von Metallen steigt mit der Temperatur Ein Ion bildet sich durch Abgabe/Aufnahme eines Elektrons Eine Wasserstoffbrückenbindung ist eine sehr starke chemische Bindung Bei der Metallbindung liegen die Elektronen als freie Wolke (delokalisiert) vor und werden von allen Atomen geteilt Wasserstoffbrückenbindungen stabilisieren die Struktur großer Moleküle Alle Ionen sind Salze Kovalente Bindungen können nur mit extremem Energieaufwand aufgebrochen werden Bei der Ionenbindung wird ein Elektronenpaar geteilt Die meisten Reaktionen in der (Bio-)chemie basieren auf Veränderungen kovalenter Bindungen
Säuren und Basen
Definition nach Arrhenius Säuren geben Protonen (H +) ab HCl+ H2O -> H+ + Cl - Basen geben OH - ab NaOH+ H2O -> Na+ + OH -
Definition nach Brönsted Säuren geben H+ ab, Basen nehmen H + auf Wasser kann als Base wirken und wird zu H3O+ Beispiel: Ammoniak (NH3)
Neutralisation von Säuren X-H + Y-OH -> Y+X- und H2O Salz und Wasser entstehen
Lückentext Säuren sind als Substanzen definiert, die in Wasser ……………….. abgeben. Der Molekülrest ist danach ……………..……. geladen. Für Basen gibt es zwei Definitionen sie können ………………..…. abgeben oder ………….…… aufnehmen. Wenn eine Säure mit einer Base reagiert, entstehen …………..…. und ……… Eine kovalente Bindung tritt dabei nur bei der Bildung von …………….. auf.
Lückentext Säuren sind als Substanzen definiert, die in Wasser Protonen (H+) abgeben. Der Molekülrest ist danach negativ geladen. Für Basen gibt es zwei Definitionen sie können Hydroxylionen (OH-) abgeben oder Protonen (H+) aufnehmen. Wenn eine Säure mit einer Base reagiert, entstehen Salz und Wasser Eine kovalente Bindung tritt dabei nur bei der Bildung von Wasser auf.
Starke und schwache Säuren Unterscheiden sich im Dissoziationsgrad (= wie stark zerfallen) Essigsäure in Wasser 99% Essisäure und 1% H+ und Acetat Salzsäure in Wasser 1% Salzsäure und 99% H + und Chlorid
Mehrprotonige Säuren Manche Säuren können mehr als ein Proton abgeben z.B: Schwefelsäure, Phosphorsäure Jede Stufe hat eine eigene Säurestärke
Der pH Wert Sauer (<7), neutral (7) oder basisch (>7) Faktor 10 (Logarithmus) zwischen den Zahlen pH+ pOH= 14
10er Potenzen H+ Konzentration [mol/L] 10er Potenz Schreibweise pH 0,0000001 10^-7 7 0,000001 10^-6 6 0,00001 10^-5 5 0,0001 10^-4 4 0,001 10^-3 3 0,01 10^-2 2 0,1 10^-1 1 10^0
Welche 6 Antworten sind richtig? Je saurer eine Lösung ist, desto höher ist ihr pH Ein pH von 7 ist neutral Jede Säure ist für den menschlichen Körper gefährlich Essigsäure ist eine starke Säure Von einem pH Wert auf den nächsten verzehnfacht sich die jeweilige H+ bzw. OH- Konzentration Schwache Säuren dissoziieren (zerfallen) in Wasser vollständig Nur Stoffe, die eine OH Gruppe enthalten können eine Base sein Säuren können auch mehr als ein Proton abgeben Ein pH über 7 ist basisch Mit einem Molekül Säure kann man immer ein Molekül Base neutralisieren Man bezeichnet die pH Wert Skala als logarithmisch Von einem pH Wert auf den nächsten verdoppelt sich die jeweilige H+ bzw. OH- Konzentration Salzsäure ist eine starke Säure
Welche 6 Antworten sind richtig? Je saurer eine Lösung ist, desto höher ist ihr pH Ein pH von 7 ist neutral Jede Säure ist für den menschlichen Körper gefährlich Essigsäure ist eine starke Säure Von einem pH Wert auf den nächsten verzehnfacht sich die jeweilige H+ bzw. OH- Konzentration Schwache Säuren dissoziieren (zerfallen) in Wasser vollständig Nur Stoffe, die eine OH Gruppe enthalten können eine Base sein Säuren können auch mehr als ein Proton abgeben Ein pH über 7 ist basisch Mit einem Molekül Säure kann man immer ein Molekül Base neutralisieren Man bezeichnet die pH Wert Skala als logarithmisch Von einem pH Wert auf den nächsten verdoppelt sich die jeweilige H+ bzw. OH- Konzentration Salzsäure ist eine starke Säure
Oxidation und Reduktion Rosten von Eisenteilen Batterien Biologische Stoffwechselprozesse
Redoxreaktionen Oxidation = Elektronenabgabe Reduktion = Elektronenaufnahme Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Reaktionspartner Elektronen auf den anderen überträgt. Hierbei finden also eine Elektronenabgabe durch einen Stoff sowie eine Elektronenaufnahme statt
Anode und Kathode
Redoxprozesse Elektronenaufnahme Elektronenabgabe Anode Kathode Elektronenaufnahme Elektronenabgabe Anode Kathode Oxidation Reduktion
Redoxprozesse Merksatz: In Oxford sind die Elektronen fort Elektronenaufnahme Elektronenabgabe Anode Kathode Oxidation x Reduktion Merksatz: In Oxford sind die Elektronen fort
Organische Chemie
Kohlenstoff Baut organische Materie auf Hat in Summe immer 4 Bindungen Kann 1-, 2- und 3-fach Bindungen eingehen
Kohlenstoff
Einfach, Zweifach und Dreifachbindung Alkan Alken Alkin
Was wir heute besprechen
Priorität der funktionellen Gruppen
Priorität der funktionellen Gruppen II
IUPAC Regeln Längste Kohlenwasserstoffkette mit der funktionellen Gruppe der höchsten Priorität bestimmen Die Anzahl der Kohlenstoffatome (Alkan, Alken, Alkin oder En-in) ergibt den Stammnamen Funktionelle Gruppe wird als Endsilbe angehängt Z.B Hex-3-en Oktan
Seitenketten Funktionelle Gruppe der höchsten Priorität = niedrigste Positionsziffer Gibt es keine (oder sie ist in der Mitte), wird so nummeriert dass die Summe der Positionsziffern aller anderen Substituenten möglichst klein ist
Trivialnamen Abkürzungen oder wurden auf der Grundlage von Eigenschaften der Stoffe, deren Vorkommen, als Erinnerung an deren Entdecker gebildet oder sie wurden aus ursprünglichen Warenzeichen übernommen Viele systematische Namen sind sehr lang und kompliziert Beispiel: Aminosäuren
Alkane
Eigenschaften Unpolar, nicht wasserlöslich Anziehungskräfte zwischen den Molekülen eines Alkans sehr schwach Niedrige Schmelz- und Siedepunkte Geringe Viskosität und Dichte Sehr reaktionsträge
Nomenklatur Seitenkette: -yl Alkan: -an Alken: -en Alkin: -in
Alkene Enthalten eine C=C Doppelbindung Ungesättigte Kohlenwasserstoffe
Alkene Eine oder mehrere Doppelbindungen zwischen zwei Kohlenstoffatomen. können sich dabei an beliebiger Position befinden ungesättigte Verbindungen Kommen in kleinen Mengen im Erdöl vor, in der Natur werden sie als Signalstoffe verwendet Alkene bilden eine homologe Reihe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n beginnend mit dem Ethen
Eigenschaften Die Alkene sind von Ethen (C2H4) bis Buten (C4H8) gasförmig und damit leichtflüchtig Von C5 bis C15 sind die Alkene flüssig > C15 sind Alkene fest In Wasser sind Alkene unlöslich, sie verbrennen mit rußender Flamme
cis-trans (Z/E) Isomerie Doppelbindung ist nicht frei drehbar, daher kommt es zu cis-trans (Z/E) Isomerie Z= Zusammen E= Entgegen
Ermittle die Formel des jeweiligen Alkans und Alkens (C1-C6) durch Anwenden der allgemeinen Summenformel Anzahl der Kohlenstoffe (n) Formel des Alkans Name Formel des Alkens 1 2 3 4 5 6 Alkane: CnH2n+2 Alkene:CnH2n
Ermittle die Formel des jeweiligen Alkans und Alkens (C1-C6) durch Anwenden der allgemeinen Summenformel Anzahl der Kohlenstoffe (n) Formel des Alkans Name Formel des Alkens 1 CH4 Methan / 2 C2H6 Ethan C2H4 Ethen 3 C3H8 Propan C3H6 Propen 4 C4H10 Butan C4H8 Buten 5 C5H12 Pentan C5H10 Penten 6 C6H14 Hexan C6H12 Hexen Alkane: CnH2n+2 Alkene:CnH2n
Amine=Organische Verbindungen des Ammoniaks (NH3)
Alkohole
Alkohole Funktionelle Gruppe= eine oder mehrere Hydroxy-Gruppen (OH-Gruppen) Primärer, sekundärer und tertiärer Alkohol
Physikalische Eigenschaften Werden wesentlich von der OH-Gruppe bestimmt Schwach sauer und bildet mit elementarem Natrium Salze Die hohe Elektronegativität des Sauerstoffs führt zu einer Polarisierung der C-O- und der O-H-Bindung und damit zu einem hohen Dipolmoment Kurzkettige Alkohole sind (teils unendlich) in Wasser löslich
Ether
Allgemeines Veraltet Äther Funktionelle Gruppe: Sauerstoffatom mit zwei organischen Resten (R1–O–R2) In der Umgangssprache bezeichnet Ether oft auch den Diethylether (H5C2O–C2H5), einen der wichtigsten und einfachsten Ether. Ether kommen in der Natur vor allem in etherischen Ölen vor
Eigenschaften Großer Unterschied zu den Eigenschaften der entsprechenden Alkohole mit ähnlichem Molekulargewicht. besitzen keine O-H-Protonen bilden keine stabilen Wasserstoff-Brücken aus. Die Schmelz- und Siedepunkte der Ether sind daher erheblich niedriger als die der vergleichbaren Alkohole. Die hohe Elektronegativität des Sauerstoffs bestimmt jedoch ähnlich wie bei den Alkoholen wesentlich die Eigenschaften der Ether.
Carbonylverbindungen
Wichtige Verbindungen mit Carbonylkohlenstoff Aldehyde Ketone Säurederivate Ester Amide (Säurehalogenide, Anhydride,..)
Allgemeines Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung als Baugruppe C=O-Gruppe: Carbonyl-Gruppe Die Bindungswinkel zwischen den benachbarten Atomen betragen im Idealfall jeweils 120° Durch das elektronegativere Sauerstoff-Atom ist die Bindung stark polarisiert (Positivierung des Carbonyl-C-Atoms)
Ordne die Verbindungen den Gruppen zu OH Aldehyd/Keton C=O Alkohol COOH Amin NH2 Ether C-O-C Carbonsäure
Ordne die Verbindungen den Gruppen zu OH Aldehyd/Keton C=O Alkohol COOH Amin NH2 Ether C-O-C Carbonsäure
Aromatische Verbindungen
Benzol Ist ein Aromat Cyclische Verbindung 6 Kohlenstoffatome Delokalisierte Elektronen Grundgerüst der Aromaten
Welche 12 Antworten sind richtig? Ether sind reaktiver als Alkohole Organische Säuren können Protonen abgeben Alkene bilden durch die starre Doppelbindung cis und tran (Z/E) Isomere Ein primäres Amin hat nur eine organische Kette an den Stickstoff gebunden Die Elektronen werden in Aldehyden vom Sauerstoff stärker zu sich gezogen Es gibt quarternäre Alkohole und Amine Alkohole sind durch ihre Hydroxygruppe besser in Wasser löslich als Alkane Benzol ist eine aromatische Verbindung Die Säurestärke organischer Säuren nimmt mit der Kettenlänge zu Bei Ketonen ist die Carbonylgruppe in der Mitte der Kette Bei verzweigten Alkanen trägt die Seitenkette die Endung -yl Der basische Charakter eines tertiären Amins ist stärker als der eines primären Amins Alkohole können durch Abspaltung der OH Gruppe als Base wirken Carbonsäuren können gesättigt oder ungesättigt vorkommen Amine sind organische Verbindungen des Ammoniaks Ether bilden Wasserstoffbrücken aus Die Elektronen liegen beim Benzolring delokalisiert vor
Welche 12 Antworten sind richtig? Ether sind reaktiver als Alkohole Organische Säuren können Protonen abgeben Alkene bilden durch die starre Doppelbindung cis und tran (Z/E) Isomere Ein primäres Amin hat nur eine organische Kette an den Stickstoff gebunden Die Elektronen werden in Aldehyden vom Sauerstoff stärker zu sich gezogen Es gibt quarternäre Alkohole und Amine Alkohole sind durch ihre Hydroxygruppe besser in Wasser löslich als Alkane Benzol ist eine aromatische Verbindung Die Säurestärke organischer Säuren nimmt mit der Kettenlänge zu Bei Ketonen ist die Carbonylgruppe in der Mitte der Kette Bei verzweigten Alkanen trägt die Seitenkette die Endung -yl Der basische Charakter eines tertiären Amins ist stärker als der eines primären Amins Alkohole können durch Abspaltung der OH Gruppe als Base wirken Carbonsäuren können gesättigt oder ungesättigt vorkommen Amine sind organische Verbindungen des Ammoniaks Ether bilden Wasserstoffbrücken aus Die Elektronen liegen beim Benzolring delokalisiert vor
Biochemie
Carbonsäuren Funktionelle Gruppe: COOH Carboxy-Gruppe(veraltet auch Carboxyl-Gruppe). Gesättigte Carbonsäuren ohne Doppelbindungen im Kohlenstoffgerüst werden Alkansäuren genannt. Die Namen werden nach dem Grundgerüst vergleichbarer Alkane gebildet Endung: -säure Bauen Fett-Moleküle auf -> Fettsäuren
Säurewirkung Die Säurewirkung der Carbonsäuren beruht auf einer Säure-Base-Reaktion. Ein Proton (H+) der Carboxy-Gruppe kann aufgrund der hohen Polarität leicht abgegeben werden. Je länger die Kette, desto schwächer die Säurestärke
Fettsäuren Langkettige Carbonsäuren Sehr schwach sauer Besitzen die Carbonsäuren in ihrer Kohlenstoff-Kette mindestens eine Doppelbindung, handelt es sich um ungesättigte Fettsäuren. Beispielsweise bei der Ölsäure oder der Linolsäure.
Eigenschaften von Fetten Stark unpolar (langkettige Alkane), daher nicht wasserlöslich Fettsäureester mit Glycerin
Schmelzpunkt von Fetten Ungesättigte Fettsäuren haben einen niedrigeren Schmelzpunkt, da die Doppelbindungen zu einem Knick in der Molekülkette führen und die Moleküle nicht mehr so dicht gepackt werden können. Dadurch sind die Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Ketten schwächer. Bei der Fetthärtung werden ungesättigte Fettsäuren in gesättigte umgewandelt, die Schmelzpunkte steigen dadurch.
Härtung von Fetten + Wasserstoff + Katalysator Doppelbindungen gehen auf
Polymere Aufbau aus großen Kettenmolekülen aus kleineren Einheiten Materialeigenschaften stark verschieden
Herstellung Aus Monomeren (Bausteinen aufgebaut) Verknüpfung durch Aufbrechen chemischer Bindungen Beispiel: Kunststoffe oder Biopolymere
Fragen zu Fetten Woraus sind Fette aufgebaut? Was passiert beim Härten von Fetten (Herstellung von Magarine)? Welche Bindungen reagieren dabei mit Wasserstoff Welchen Einfluss hat das auf die Wechselwirkugen zwischen den Ketten und dadurch auf den Schmelzpunkt?
Was sind Proteine?
Biologische Funktionen Transportproteine Hormone Antikörper (Immunglobuline) Strukturproteine Membranproteine Speicherproteine Enzyme Toxine
Aufbau Aus Aminosäuren 20 biogene Aminosäuren Sind über eine Peptidbindung miteinander verknüpft Amidbindung Bilden eine dreidimensionale Struktur aus Wichtig für die biologischen Funktionen
Die 20 biogenen Aminosäuren
Die Peptidbindung
Struktur von Proteinen Primärstruktur: Aminosäurensequenz Sekundärstruktur: Alpha Helix und Beta Faltblatt Tertiärstruktur: räumliche Anordnung des gesamten Proteins durch Disulfidbrücken Quarternärstuktur: Bindung zwischen Untereinheiten z.B: Insulin oder Hämoglobin
Ladung der Aminosäuren
Ladungszustand von Aminosäuren
Elektrophorese Je nachdem, welcher pH-Wert herrscht, liegen die Anteile der verschieden geladenen Molekülformen einer Aminosäure in einer wässrigen Lösung vor. Verschiedene Proteine können aufgrund ihrer Gesamtladung und Größe im elektrischen Feld aufgetrennt werden
Was geschieht bei der Zugabe von Säuren bzw Was geschieht bei der Zugabe von Säuren bzw. Basen mit den zwei funktionellen Gruppen der Aminosäure und welche Ladung nehmen sie dann ein?
Welche 11 Antworten sind richtig? Proteine werden aus den selben Basen aufgebaut wie DNA Bei Zugabe einer Säure wird eine Aminosäurepositiv geladen Proteine werden aus 20 biogenen Aminosäuren aufgebaut Die korrekte 3-dimensionale Faltung ist für die Funktion eines Proteins wichtig Bei Zugabe einer Base wird eine Aminosäure negativ geladen Die Aminosäuren sind durch eine Peptidbindung miteinander verknüpft Die nicht-kovalente Wechselwirkung von Untereinheiten nennt man Quarternärstruktur Bei Zugabe einer Säure wird eine Aminosäure negativ geladen Eine wichtige Funktion von Proteinen ist der Energiespeicher in der Leber (Glykogen) Die ß-Helix ist eine wichtige Sekundärstruktur in Proteinen Aminosäuren haben zwei (oder mehr) funktionelle Gruppen Bei Zugabe einer Base wird eine Aminosäure positiv geladen Auch in der Proteinsequenz weit entfernte Aminosäuren können miteinander Bindungen eingehen Man nennt Aminosäuren auch zwitterionisch Protein= Eiweiß Die Sekundärstruktur entspricht der Aminosäurensequenz Die α-Helix ist eine wichtige Sekundärstruktur in Proteinen
Kohlenhydrate
Funktionen der Kohlenhydrate Kohlenhydrate (Saccharide) machen gemeinsam mit Fetten (Lipiden) und Eiweißen (Proteinen) den quantitativ größten verwertbaren Anteil der Nahrung aus Zentrale Rolle als Energieträger im Organismus Produkt der Photosynthese
Monosaccharide Chemisch handelt es sich um mehrwertige Alkohole mit einer Carbonyl-Funktion. Aldosen (Zuckermoleküle mit Aldehyd-Funktion) Ketosen (Zuckermoleküle mit Keton-Funktion) liegen entweder offenkettig oder aber als sogenannte cyclische Halbacetale vor.
Aldosen und Ketosen Glukose (Aldose) Fructose (Ketose)
Verknüfung von Kohlenhydraten
Disaccharide Kondensationsreaktion Verknüpfung von zwei Monosacchariden unter gleichzeitiger Abspaltung von Wasser glykosidische Bindung Das bekannteste Disaccharid ist der Haushaltszucker Saccharose oder Sucrose
Polysaccharide In gleicher Art und Weise können mehrere Monosaccharide über eine glykosidische Bindung miteinander verknüpft werden. Werden mehr als 10 Monosaccharide zu einem Polymer verknüpft, spricht man von einem Polysaccharid (auch Mehrfachzucker oder Vielfachzucker) Glycogen, Stärke, Pektine, Chitin und Cellulose Schleimstoffe, Reservestoffe und Nährstoffe. Stärkemoleküle bauen sich aus D-Glucose-Einheiten auf, welche über glykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind.
In der Zahnmedizin Für Karies sind in der Mundhöhle vorkommende Bakterien verantwortlich, welche sich auf den Zahnhartgeweben Zahnschmelz und Dentin als Beläge (Plaques) festsetzen Dextrane sind (klebrige) Polysaccharide Bauen sich aus Glukosebausteinen auf Erhöhen das Haftvermögen der Plaque-Bakterien (Streptokokken) am Zahn Wandeln Zucker zu Säuren um, welche für die Entkalkung der harten Zahnsubstanz verantwortlich sind. Vermeidung der Belagsbildung und Mineralisierung der Zähne!!