Stoffe: fertig Flashcards
Woraus besteht Biochemie? (6)
Struktur: Funktionelle Gruppen
Reaktivität: Stoffeigenschaft
Stoffliche Umwandlung: Prozess
Regulation: Änderung
Wechselwirkung (WW): Interaktion
Katalyse: Umsetzung
Bindungstypen
Kovalente Bindung
Elektrostatische/ionische WW
Wasserstoffbrücken Bindung (WBB)
Van der waals Kräften (VdW)
Kovalente Bindung
Die bindungslänge ist definiert
Stärkster Bindungstyp
Kaum variabel
Bsp H-CH3
200-500 kJ/mol
Iris: Bildet sich wenn sich zwei benachtbarte Atome ein Eklektonenpaar teilen =Einfachbindung. Oder zwei Paare= Doppelbindung
Elektrostatische/ionisierende WW
Abstoßend oder anziehend
Kraft steigt distanzabhängig: D x r^2 (D= Dielektrizitätskonstante) -> cloulomb Gesetz
-> sinkt mit steigendem Abstand.
WW im Wasser schwächer, Vakuum als Ausgangsmedium
-> WW von Medium abhängig
Bsp: NaCl-lösung
Stärke als WBB
10 -30 kJ/mol
Iris: Kraft ist Distanzabhämgig und sinkt mit steigendem Abstand.
Ist D groß, ist die Wechselwirkung schwach
WBB
Wasserstoffbrücken Bindung
Donor + Akzeptor
(1nm = 10Å : bindungslänge)
Der Winkel ist schräg, da abhängig von den “elektronenwolken”(Miky Mouse Ohren): bei wasser!!!
-> Distanz und winkelabhängig
Wie ionische WW
Bsp: H3C-OH-OH2
10-30 kJ/mol
Iris: Wasserstoffbrücken haben das bestreben, eine gestreckte Form anzunehmen, sodass Donor, Wasserstoff und Akzeptor auf einer Linie sind.
4-20 KJ mol
VdW
Van der waalskräfte
Dipol geht von delta+ -> delta-
Massepotential: Abstand, kontaktverhältnis
Je größer die Distanz, desto schwächer die Wirkung
Stärke wird aufsummiert (Gekko,Klettverschluss)
Schwach
Bsp. Ar-Ar
1-4 kJ/mol
Iris: Durch unsymetrische Ladungsverteilung innerhalb eines Atoms
- HS der Thermodynamik
Energieerhaltungssatz:
Die gesamtenergie (U) eines Systems und seiner Umgebung sind konstant.
Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.
- U: Potential, Wirkmächtigkeit, Größe
- System: Innen
- Umgebung: Universum
- HS der Thermodynamik
Ein spontaner Prozess verläuft immer in Richtung größtmöglicher Unordnung im Universum.
- spontan: von alleine (Papier und Feuer-> Flammen
- Unordnung: Anzahl energetisch äquivalenter Möglichkeiten W, in der die Komponenten eines Systems angeordnet werden können (Entropie).
Unordnung
Entropie:
S = k_B ln(W)
- Einheit [J/K]
- k_B: Bolzmann-Konstante
- S= schlampig (? gizem)
Wärmegehalt
Freie Enthalpie G:
DeltaG = delta H -T×deltaS
- H: Enthalpie, Hitze, Energie, die aufgewendet wird
- G: gibbsche Energie/freie Enthalpie->(Hitze)gehalt
Exergoner Vorgang
DeltaG < 0
- Spontaner verlauf
- Freie Energie ist kleiner als 0
Endergoner verlauf
DeltaG > 0
- spontane Rückreaktion
- Freie Energie größer als 0
Hydrophober Effekt
Wassermoleküle gruppieren sich um gelöste apolare (hydrophobe) Stoffe
-> zusamenlagerung der gelösten moleküle, umschließen mit wassermolekülen,u
Umschließenden Oberfläche wird geringer-> Entropie Gewinn, da mehr freie wassermoleküle
Wasserliebend
Polar
Hydrophil
Wasserabstoßend
Apolar, hydrophob
Sowohl wasserliebend als auch wasserabstoßend
Amphiphil
-> Micellen, Bilayer -> Ausbildung durch hydrophoben Effekt
pH
pH = -log[H+]
Mit pH Wertänderung von 1 änder sich [H+] um 10ner Pontenz
säuredissoziationskonstante
pK(a) = -logK(a) = pK_s
- Je 0,5 protoniert/deprotoniert
Niedriger pK(a): mehr protonierte Form Und andersherum
Wozu dient ein Protonengradient?
Als energiespeicher
Beispiel für Entropie getriebenen Prozess
Feuer an Papier halten-> Papier geht in Flammen auf
Was bedeutet:
DeltaG = deltaH _system - T×deltaS_system < 0
Exergoner prozess, läuft spontan ab
Was bedeutet DeltaG in BC?
Gibbsche freie Energie-> wärmegehalt
Formel für pH
pH = -log×[H+]
-> bedeutet 10x mehr H+ bei pH6 vgl zu pH7, 100x mehr H+ zu pH5
Kann verändert werden durch:
- Temperatur
- Ionenstärke
- Mikroumgebung( zb durch Ladungsstabilisierung durch andere Stoffe)
Was ist wenn pH = pK_s?
[H+] = [OH-]
Puffer
Im pufferbereich verändert sich das verhältnis pH=pK_s über einen längeren Zeitraum nur geringfügig.
Reines wasser verändert den pH sofort, abr mit aceton/Essig in bestimmtenpH-Bereich kaum veränderung.
HA + H2O H3O+ +A-
K_s = [H+] = [A-]/[HA]
pK_a = -logK_a
pH = -log[H+]
-> logK_a = log[H+] + log([A-]/[HA])
-> pH = pK_a + log([A-]/[HA])
Wenn pK_a =pH, dann log=1
Bei 10×[HA] =[A-] -> log = -1
Puffer: pH = pK_a +/- 1
Zb aminogruppen
Wieso sind nur ein paar Elemente relevant für unseren Körper? Bzw was macht diese Elemente aus?
Bioverfügbarkeit und löslichkeit
Grundelemente (96%)
Mengenelemente (3%)
Spurenelemente (<0,1%)
Beispiele für Molekülklassen
Aminosäuren
Kohlenhydrate Proteine
Lipide
BC: betrachten des Aufbaus und der Eigenschaften
Entropie
S - Unordnung
Enthalpie
H - Wärmegehalt
Wie fkt. ein Puffer?
pH-Wert ändert sich nur unmerklich bei Säure/base-Zugabe
Puffer = Säure + Säure-Anion
- es entsteht ein GGW, das sich bei Säure/Basen-Zugabe ausgleicht
Puffer: zB Essigsäure + H20 EssigSäure-Anion + H30+
Henderson-Hesselbach-Gl
Puffergelichung
beschreibt ein Säure-Base-Gleichgewicht einer teilweise dissoziierten, also schwachen Säure oder Base in wässriger Lösung
pH = pKs + log[A-]/[HA]
