Moin,

ja, das sind völlig berechtigte Fragen. Die ganze Aufgabe samt Lösung ist einfach nur Schrott.

Andererseits solltest du ja nicht beantworten, in welche AS-Sequenz der DNA-Ausschnitt übersetzt werden würde...

Insofern kannst du es so sehen:

WENN der angegebene Einzelstrang-Ausschnitt Teil des codogenen Strangs ist, dann läuft die RNA-Polymerase in diesem Fall von rechts (3'-Ende) nach links (5'-Ende) und bildet insofern eine mRNA von rechts (5'-Ende) nach links (3'-Ende).

Darum ergibt sich folglich eine mRNA, die von links nach rechts gelesen vom 3'- Ende zum 5'-Ende verläuft.

Wenn du das nun hättest in eine AS-Sequenz übersetzen sollen, dann müsstest du das entsprechend von rechts nach links lesen oder einmal umdrehen:

5'- CCU CGC UCG AGC GAG GGC GAC UUA ACC UUA GGC CGG-3'

Und dann ergäbe sich folgende AS-Sequenz:

...Pro-Arg-Ser-Ser-Glu-Gly-Asp-Leu-Thr-Leu-Gly-Arg...

Da darin weder ein Start- noch ein Stoppcodon vorkommen, umfasst der Ausschnitt tatsächlich einfach 12 AS.

Aber es bleibt so oder so das Problem, dass in der Lösung fälschlicherweise in der mRNA Thymin (T) anstelle von Uracil (U) angegeben wurde.

Die Aufgabe ist daher sehr unpräzise formuliert (welcher Einzelstrang soll das sein?) und die Basenfolge in der Lösung ist falsch (T statt U), wenn das die mRNA sein soll. Schrott, Schrott, Schrott...

Schade, dass du schon viel Zeit daran verschwendet hast.

LG von der Waterkant

Moin,

die Carboxygruppe nachzuweisen, ist nicht ganz so einfach wie bei anderen funktionellen Gruppen in OC.

Bei einem ersten Verdacht, es könne sich um eine Carbonsäure handeln, könnte man als ersten Vorversuch mit einem pH-Farbindikator den pH-Bereich einer Lösung der Substanz untersuchen (und würde gegebenenfalls im sauren Bereich landen).

Dann könnte man die vermeintliche Carbonsäure mit Alkohol (in Anwesenheit einer katalytischen Menge Schwefelsäure) zur Reaktion bringen. Dabei entstehen Ester, die oft einen eindringlichen, charakteristischen Geruch haben; auch wären sie neutral, so dass sich nach der Reaktion der pH-Bereich ändern würde.

Schließlich könnte man versuchen, mit konzentrierter Schwefelsäure die Abspaltung der Carboxygruppe als Kohlenstoffdioxid zu erreichen. Das Kohlenstoffdioxid ist gasförmig und verlässt das Reaktionsgemisch in Form von Bläschen (es perlt aus).
Verschließt man das Gefäß mit dem Reaktionsgemisch mit Hilfe eines Gärröhrchens, in dem „Kalkwasser” enthalten ist, so ergibt sich mit dem Kohlenstoffdioxidgas eine weiße Trübung (es fällt Calciumcarbonat aus). Mit dem Nachweis des Kohlenstoffdioxids hätte man indirekt bewiesen, dass vorher eine Carboxygruppe vorhanden gewesen sein muss.

Alle drei Methoden zusammen ergeben dann einen ziemlich eindeutigen Beweis dafür, dass die unbekannte Substanz eine Carboxygruppe enthalten hat.

LG von der Waterkant

Moin,

Oberstufe: 15,5 (35): 44% → 5+ (3 Punkte) [4– gibt's ab 45%; vielleicht „streitet” sich deine Lehrkraft nicht um 0,5 Punkte in der Arbeit und rundet auf eine 4– auf?!]
Mittelstufe: 5, vielleicht 5+

In Oberstufenklausuren ist der Anteil an reproduktiven Aufgabenanteilen geringer (mehr Anwendungs- oder sogar Transferaufgaben). Deshalb ist der Notenmaßstab in der Oberstufe etwas „schülerfreundlicher”.
In Klassenarbeiten der Mittelstufe wird mehr Gelerntes abgefragt. Da ist die Bewertung deshalb strenger.

LG von der Waterkant

Moin,

liebe Claire, willkommen bei uns Schachspielenden. Du hast dir ein faszinierendes Spiel ausgesucht. Gratuliere...

Aber aller Anfang ist schwer. Und das Schachspielen macht da keine Ausnahme.

Ein Patt bedeutet, dass eine Partei keinen legalen Zug mehr ausführen kann, aber der König dieser Partei wird dabei nicht bedroht (er steht nicht im Schachgebot). In diesem Falle wird die Partie als Unentschieden gewertet, weil die pattgesetzte Seite zwar einen Zug machen muss, aber nicht kann.

Da spielt eine weitere Regel hinein, nämlich, dass der König nicht in ein Schachgebot laufen darf. Man darf den König also nicht einer Bedrohung durch einen gegnerischen Stein aussetzen.

Das ist auch der Grund dafür, dass man ein Schachgebot durch den Gegner IMMER abwehren muss. Kann man das nicht mit einem legalen Zug tun, ist man schachmatt und verliert.

In deiner Partie hat Weiß nur noch seinen König. Er hat also keinen anderen eigenen Stein, den er noch ziehen könnte.

Mit deinem Zug 35. ... Dc1 hast du den weißen König nicht bedroht (er steht auf a2 nicht in einem Schachgebot). Aber er kann nun auch keinen legalen Zug mehr ausführen, denn alle Felder, die er theoretisch betreten könnte (a1, b1, b2, b3 oder a3), werden von deinen beiden Damen auf c1 und b5 kontrolliert (bedroht).

Die Felder a1, b1, b2 und a3 kontrolliert die Dame c1. Die Felder b1, b2 und b3 kontrolliert die Dame b5.

Das bedeutet, dass der weiße König nur ziehen könnte, wenn er sich selbst auf ein Feld stellt, dass von einer (oder beiden) deiner Damen bedroht wird. Das heißt, er müsste sich selbst in ein Schachgebot begeben. Aber das ist nach den Schachregeln nicht erlaubt (verbotener Zug).

Da Weiß aber auch keinen anderen Stein mehr besitzt, den er ziehen könnte, hat er keinen legalen Zug mehr zur Verfügung. Sein König steht nicht im Schach und es gibt keinen legalen Zug. Genau diese Situation bezeichnet man als Patt und sie führt zu einem unentschiedenem Ausgang der Partie.

Übrigens ist die Erklärung von Fleischtester an dieser Stelle sehr ungenau formuliert, denn eine Partei ist nur dann pattgesetzt, wenn sie KEINEN legalen Zug mehr ausführen kann. Das betrifft nicht nur den König, sondern auch alle anderen Steine der pattgesetzten Armee (sofern solche Steine noch vorhanden sind).

Dazu zwei „lustige” Beispiele, die es lohnt, sie nachzuspielen, um das Thema Patt noch besser zu verstehen:

Partie 1 (die kürzeste Partie aus der Grundstellung heraus, die mit einem Patt endet):

1. e2-e3 a7-a5 2. Dd1-h5 Ta8-a6 3. Dh5xa5 h7-h5 4. h2-h4 Ta6-h6 5. Da5xc7 f7-f6 6. Dc7xd7† Ke8-f7 7. Dd7xb7 Dd8-d3 8. Db7xb8 Dd3-h7 9. Db8xc8 Kf7-g6 10. Dc8-e6 patt.

Natürlich haben in dieser Partie beide Seiten völlig bescheuerte Züge gemacht. Aber darum geht es hier nicht. Es geht darum, dass Schwarz am Ende patt steht. Er hat zwar neben seinem König noch eine Dame, zwei Türme, einen Läufer, einen Springer und vier Bauern, aber keiner dieser Steine kann einen legalen Zug machen. Deshalb wurde Schwarz hier aus der Grundstellung heraus in nur zehn Zügen pattgesetzt...

Das geht noch krasser. Die kürzeste Partie aus der Grundstellung heraus, die in einem „gegenseitigen” Patt endet, verläuft so:

1. e2-4 d7-d5 2. e4-e5 d5-d4 3. c2-c3 f7-f6 4. Dd1-f3 Ke8-f7 5. Df3xb7 Dd8-d5 6. Db7xc8 Dd5xg2 7. Ke1-d1 Dg2xf1† 8. Kd1-c2 Df1xg1 9. Dc8xb8 Ta8xb8 10. Th1xg1 Tb8-b3 11. Tg1-g6 Tb3-a3 12. Tg6-h6 g7xh6 13. b2xa3 Kf7-g7 14. Kc2-b2 d2-d3 15. e5-e6 a7-a5 16. h2-h4 a5-a4 17. h4-h5 c7-c5 18. f2-f4 c5-c4 19. f4-f5 patt

Schwarz kann mit seinen Steinen keinen legalen Zug mehr ausführen und ist deshalb pattgestellt. Aber auch wenn Weiß am Zuge wäre, könnte auch er keinen legalen Zug mehr ausführen und wäre patt.

Ein „gegenseitiges” Patt sozusagen. 

Doch zurück zu deiner Partie: Vor deinem Damenzug nach c1 hättest du sehr viele Wege gehabt, um ein Matt in zwei Zügen zu erzwingen:

• 35. ... Dg5-c5 (lässt dem weißen König das Feld a1) 36. Ka2-a1 Dc5-a3#.
• 35. ... Dg5-e5 (lässt dem weißen König das Feld a3) 36. Ka2-a3 De5-a1#.
• 35. ... Dg5-h4(g4, f4) 36. Ka3(a1) Dh(g, f)4-a4#.
• 35. ... Dg5-g1 36. Ka2-a3 Dg1-a1#.
• 35. ... Dg5-f6(g7) 36. Ka2-a3 Df6(g7)-a1#.
• 35. ... Db5-b4 36. Ka2-a1 Dg5-a5#.
• 35. ... Db5-b6(b7, b8) 36. Ka2-a3(a1) Dg5-a5#.
• 35. ... Dg5-g2† 36. Ka2-a3(a1) Dg2-b2#.
• 35. ... Dg5-d2† 36. Ka2-a3(a1) Dd2-a5(b2)#.
• 35. ... Ta8-b8 36. Ka2-a3 Db5-b3(a5, a6)#.
• 35. ... Ta8-b8 36. Ka2-a1 Db5-b2(b1)#.

Dann hättest du also gewonnen. Spiele alle diese Möglichkeiten ruhig einmal nach, damit du die Mattstellungen besser erkennst und in Zukunft anwenden kannst.

Weiterhin viel Spaß (trotz solcher Rückschläge) mit einem der tollsten Spiele der Welt...

LG von der Waterkant

Moin,

um aus der prä-mRNA eine reife (ausführbare) mRNA zu machen, werden noch im Zellkern drei Dinge gemacht:

• Capping (Methyl-Guanosin-Kappe vorangestellt),
• Tailing (Poly-A-Schwanz angehängt)
• Splicing (Entfernen von Introns)

Beim Spleißen gibt es dann noch einmal das „normale” (vorgesehene) Spleißen und das „alternative Spleißen”, bei dem die prä-mRNA an anderen Stellen der Introns bzw. Exons geschnitten und zusammengefügt wird; das erhöht die Proteinvariabilität.

Alle drei Verfahren zusammen bezeichnet man dann als RNA-Processing.

LG von der Waterkant

Moin,

das sieht so aus:

LG von der Waterkant

Moin,

hmm, Rauch ist ein heterogenes Stoffgemisch (Feststoff in Gas). Er kann natürlich entstehen, wenn ein organischer Stoff unvollständig in einer exothermen Reaktion verbrennt. Aber deshalb kannst du noch lange nicht sagen, dass Rauch IMMER ein Begleiter einer exothermen Reaktion ist.

Eine exotherme Reaktion erkennst du daran, dass Energie freigesetzt wird. Bei chemischen Reaktionen kann diese Energie in Form von Wärme (immer), Licht, Elektrizität, Arbeit (zum Beispiel Schall oder Bewegung) oder als potenzielle Energie (Lageenergie) freigesetzt werden.

Eine endotherme Reaktion erkennst du daran, dass Energie ständig hinzugefügt werden muss, damit die Reaktion weiterläuft. Auch hier kommen die zuvor genannten Energieformen vor.

Egal, ob es eine exotherme oder eine endotherme Reaktion ist, am Anfang musst du IMMER erst einmal Aktivierungsenergie aufbringen, damit es überhaupt losgeht. Aber nach der Aktivierung läuft nur die exotherme Reaktion von alleine weiter, während die endotherme Reaktion weiterhin mit Energie versorgt werden muss, damit sie weiterläuft.

Da es sehr viele verschiedene Reaktionen gibt, kann man andere Begleiterscheinungen nicht allgemein benennen.

Deshalb KANN Rauch ein Zeichen für eine exotherme Reaktion sein. Aber das trifft längst nicht auf alle exothermen Reaktionen zu.

LG von der Waterkant

Moin,

hmmm, im Prinzip ja, aber besser entweder so:

H₂SO₃ + 2 NH₃ → 2 NH₄⁺ + SO₃^2–

oder so:

1. Protolyseschritt:
H₂SO₃ + NH₃ → NH₄⁺ + HSO₃^–

2. Protolyseschritt:
HSO₃^– + NH₃ → NH₄⁺ + SO₃^2–

oder (wenn du deine Schreibweise unbedingt beibehalten willst) so:

H₂SO₃ + 2 NH₃ →

(H₂SO₃ + NH₃ → NH₄⁺ + HSO₃^–

HSO₃^– + NH₃ → NH₄⁺ + SO₃^2– →)

                               2 NH₄⁺ + SO₃^2–

LG von der Waterkant

Moin,

ein Protein besteht aus etlichen Aminosäuren, die alle über Peptidbindungen (= Amidbindungen) miteinander verbunden sind.

Die Abfolge, mit der die einzelnen Aminosäuren miteinander verknüpft sind, ergibt die sogenannte Primärstruktur.
In der Primärstruktur eines Proteins liegen also echte chemische Bindungen (Atombindungen) vor, die entsprechend stabil sind. Um sie auseinander zu bekommen, brauchst du schon relativ drastische Maßnahmen (oder den Einsatz von Enzymen).

Wenn nun gewisse Aminosäuren miteinander verbunden sind, ergeben sich manchmal gewisse übergeordnete räumliche Strukturen. Es kann zum Beispiel sein, dass die Aminosäuren in einer Art „Wendeltreppe” angeordnet sind. Die spiralige Struktur bezeichnet man als α-Helix. Dabei wird diese Spirale durch Wasserstoffbrückenbindungen stabil gehalten:

Die Wasserstoffbrückenbindungen entstehen zwischen den positivierten H-Atomen einer H–N-Bindung an der Amidbindung (Peptidbindung) zwischen zwei Aminosäuren und einem freien Elektronenpaar am negativierten Sauerstoffatom einer anderen Amidbindung (Peptidbindung) zwischen zwei anderen Aminosäuren.

Die Wasserstoffbrückenbindungen sind schwächer als echte Atombindungen. Deshalb lassen sie sich leicht „brechen”. Das kann mit Hilfe von Temperatur (Erhitzen) oder durch Alkohol... passieren. Deshalb sorgen Erhitzen oder Alkohol dafür, dass die natürliche Struktur einer α-Helix gestört wird; das Protein denaturiert (= verändert seine Struktur gegen seine ursprüngliche Natur).

Manchmal kommt es auch vor, dass gewisse andere Aminosäuresequenzen eine Art Zickzack-Struktur ergeben. Wenn der Aminosäurestrang sich dann windet und auf der gegenläufigen Strecke wieder so eine Zickzack-Struktur bildet, ergibt sich auch hier eine übergeordnete räumliche Struktur, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert wird und die man ß-Faltblatt-Struktur nennt:

Wieder entstehen die stabilisierenden Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den positivierten H-Atomen gewisser Amidbindungen (Peptidbindungen) und den freien Elektronenpaaren der negativierten Sauerstoffatome anderer Amidbindungen (Peptidbindungen).
Und auch diese Wasserstoffbrückenbindungen lassen sich durch äußere Störungen relativ leicht auseinanderbringen, wodurch das Protein denaturiert.

Schließlich gibt es noch räumliche Bereiche, die sich aus der Primärstruktur ergeben, die relativ ungeordnet bzw. zufällig verknäuelt aussehen. Diese Bereich bezeichnet man als Random Coils.

Fazit:
Die übergeordneten räumlichen Strukturen (α-Helix, ß-Faltblatt oder Random Coils) werden durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert, geben dem Protein eine natürliche dreidimensionale Form vor, die als Sekundärstruktur bezeichnet wird.

Da der Zusammenhalt der Sekundärstruktur über die schwächeren Wasserstoffbrückenbindungen leicht gestört werden kann, kann man zum Beispiel mit Hitze oder Alkohol die alten Wasserstoffbrücken aufbrechen (und gegebenenfalls durch neue ersetzen), was dazu führt, dass das Protein denaturiert (also seine Struktur verändert).

Die Denaturierung kann vorübergehender oder von dauerhafter Natur sein. Im ersten Fall spricht man von einer reversiblen Denaturierung, im zweiten Fall von einer irreversiblen Denaturierung.

Den Unterschied kann man sehr schön an einem Hühnerei erkennen. Wenn du ein Ei aufschlägst und den Inhalt in eine Pfanne gibst, dann kannst du darüber flüssigen Stickstoff gießen. Dann denaturiert das Eiweiß (es wird weiß und hart) und das ganze sieht aus wie ein Spiegelei. Doch nach einiger Zeit, wenn sich das Ei vom „Kälteschock” erholt und wieder wärmer wird, kehrt es in seine rohe Form zurück. Es wechselt also wieder in seine natürliche Form zurück. Die Denaturierung war nur von vorübergehender Art (reversible Denaturierung).
Wenn du das in die Pfanne geschlagene Ei dagegen erhitzt, wird das Eiweiß auch hier weiß und relativ hart; es entsteht ein Spiegelei. Aber wenn du das Spiegelei abkühlen lässt, kehrt es nicht wieder in seine ursprüngliche rohe Form zurück. Es hat sich strukturell dauerhaft verändert (irreversible Denaturierung).

Die räumliche „Gesamtstruktur” eines Proteins (alle α-Helices, ß-Faltblätter und Random Coils zusammen) ergeben die Tertiärstruktur.

Im Gegensatz zur Sekundärstruktur, in der ja nur einzelne Bereiche des Proteins betrachtet werden, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden, kann die Tertiärstruktur noch durch andere Bindungen stabilisiert werden. Hier kommen nämlich noch die Reste ins Spiel, die an jeder Aminosäure vorhanden sind.

So kommt es, dass die Tertiärstruktur über folgende Stabilisierungen verfügt:

• Ionische Bindungen (zum Beispiel zwischen einer Carboxylatgruppe einer sauren Aminosäure und dem Ammoniumion einer basischen Aminosäure, wenn die entsprechenden Reste aufgrund der räumlichen Struktur beieinander liegen).
• Disulfidbrücken (wenn die Thiolreste von zwei Cysteinen beisammen liegen und unter Abspaltung ihrer Wasserstoffe zu einer S–S-Disulfidbrücke werden).
• Esterbrücke (wenn die Carboxygruppe einer sauren Aminosäure mit der alkoholischen Hydroxygruppe einer anderen Aminosäure zusammen kommt).
• Etherbrücke (wenn zwei alkoholische Hydroxygruppen von Aminosäuren beisammen liegen und Wasser abgespalten wird).
• Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
• Wasserstoffbrückenbindungen
• van-der-Waals-Kräfte

Jedes Protein verfügt über eine Primär-, eine Sekundär- und eine Tertiärstruktur.

Eine Quartärstruktur ergibt sich dagegen nur bei bestimmten Proteinen bzw. Proteiden. Das kommt dann vor, wenn sich eine Funktionseinheit nur ergibt, wenn ein Protein mit mindestens noch einer anderen Komponente zusammenkommt. Diese andere Komponente kann selbst ein weiteres Protein sein oder es kann ein Nicht-Protein sein (dann entsteht als Funktionseinheit ein Proteid).

Die Einzelkomponenten für sich haben keine (oder eine andere) Funktion, aber zusammen erfüllen sie eine gemeinsame Aufgabe.

Und wenn zwei Proteinketten zusammenkommen müssen, damit so eine Funktionseinheit entsteht, ergibt sich auch eine Quartärstruktur, weil ja jede Proteinkette für sich bereits eine Primär-, eine Sekundär- und eine Tertiärstruktur hat, so dass die Zusammensetzung der beiden Aminosäureketten dann noch einmal eine übergeordnete, eine Quartärstruktur eben, ergibt.

Die Quartärstruktur hat grundsätzlich die gleichen stabilisierenden Bindungen wie die Tertiärstruktur.

Beispiele:

Insulin

Zwei Proteinketten, die unter anderem über zwei Disulfidbrücken miteinander verbunden sind (zusätzlich zu einer weiteren Disulfidbrücke innerhalb der kürzeren Kette A). Beide Ketten für sich haben eine Primär-, eine Sekundär- sowie eine Tertiärstruktur und darüber hinaus auch noch eine Quartärstruktur.

Hämoglobin:

Vier Ketten (2 α-Globine und 2 ß-Globine) und vier Hämgruppen (in denen vier Eisenkationen sitzen). Ein zusammengesetztes Proteid, das nur (optimal) funktioniert, wenn all die Komponenten zusammenkommen...

Hitze oder Alkohol stören die Wasserstoffbrückenbindungen; dadurch werden die Proteine denaturiert.
Säuren stören die Bindungen von Tertiärstrukturen und / oder Wasserstoffbrücken und denaturieren somit ebenfalls Proteine.
Schwermetallionen bilden mit Proteinresten Komplexe und denaturieren sie.
Auch starkes Rühren oder kräftiges Schütteln reicht mitunter auch schon aus, um Proteine zu denaturieren.

LG von der Waterkant

Moin,

das ganze Problem hat damit zu tun, dass wir für Bezeichnungen nur begrenzt viele Alphabete benutzen, aber damit verschiedenste Benennungen abdecken.

So kommt es, dass ein Buchstabe (zum Beispiel das kleine alpha aus dem griechischen Alphabet) in mehreren Situationen verwendet wird.

Es kann damit der Drehwinkel einer optisch aktiven Substanz gemeint sein. Oder die axiale Stellung einer Hydroxygruppe (–OH) in einem ringförmigen Zucker. Oder ein bestimmtes C-Atom in einer Kohlenstoffkette. Oder der Winkel in einem Dreieck, der der Seite a gegenüber liegt (um mal ein nicht-chemisches Thema ins Spiel zu bringen). Oder, oder, oder...

Verschiedene Situationen, aber immer der gleiche Buchstabe.

JenerDerBleibt schrieb schon, dass du darüber hinaus auch noch ein paar Dinge verwechselst.

Nicht das C-Atom im ringförmigen Zucker wird als alpha-C-Atom bezeichnet, sondern die axiale Stellung der Hydroxygruppe. Daher ist auch nicht die Hydroxygruppe selbst eine Voraussetzung dafür, dass ein C-Atom ein alpha-C-Atom sein kann. Das hat nichts mit der Verwendung des Buchstabens zu tun. Es geht in diesem Fall nicht um das C-Atom oder die Hydroxygruppe, sondern allein um die axiale Stellung.

Beim alpha-C-Tom in Aminosäuren (oder beliebigen anderen entsprechenden Molekülen) ist das anders. Hier ist tatsächlich das C-Atom gemeint, das mit dem Buchstaben gekennzeichnet wird.

Das hat folgenden Grund:

Nehmen wir als Beispiel einmal die Aminosäure Alanin:

Wie du sehen kannst, besteht das Kohlenstoffgerüst aus drei C-Atomen. Ein C-Atom in der Carboxygruppe (–COOH), ein mittleres Chiralitätszentrum, an dem die Carboxygruppe, eine Aminogruppe, ein H-Atom und ein Methylrest gebunden sind, und ein C-Atom, das noch drei H-Atome gebunden hat (ein Methylrest).

Wenn du diese C-Kette nach den IUPAC-Regeln durchnummerieren würdest, wäre das C-Atom der Carboxygruppe das C1-Atom, das mittlere dementsprechend C2 und das C-Atom der Methylgruppe das C3-Atom.

Tja, aber nun ist das C1-Atom selbst Bestandteil einer funktionellen Gruppe (nämlich der Carboxygruppe). Diese Carboxygruppe ist an das Kohlenstoffatom C2 gebunden. Genau wie die andere funktionelle Gruppe in diesem Molekül, die Aminogruppe (–NH₂). Und das möchte man manchmal zum Ausdruck bringen, nämlich dass von einem bestimmten C-Atom aus funktionelle Gruppen ausgehen.

Werfen wir zu diesem Zweck einen Blick auf eine andere Aminosäure von Bedeutung:

GABA ist die Abkürzung für gamma-Aminobuttersäure (gamma amino butter acid). Dies ist ebenfalls eine Aminosäure, weil in ein und demselben Molekül einmal eine Carboxygruppe, dann aber auch eine Aminogruppe vorliegt. Aber diesmal gehen beide funktionellen Gruppen nicht vom C2-Atom aus (dem alpha-C-Atom), sondern die Carboxygruppe hängt am alpha-C-Atom, während die Aminogruppe an C4-gebunden ist. Wenn aber die Carboxygruppe am alpha-C-Atom (C2) hängt, dann ist das C4-Atom das gamma-C-Tom (alpha, beta, gamma...), verstehst du?

Übrigens kommen von diesen Überlegungen heraus auch die Begriffe „omega-3-Fettsäure” oder „omega-6-Fettsäure” zustande. Fettsäuren sind mehr oder weniger lange Kohlenwasserstoffketten. Manche von ihnen sind gesättigt (zum Beispiel Pamitinsäure oder Stearinsäure), haben also nur C–C-Einfachbindungen vorzuweisen. Andere sind ungesättigt (zum Beispiel Ölsäure oder Linolsäure). Sie haben eine (oder mehr) C=C-Doppelbindungen in der Kette.
Für unser Thema interessant ist nun, dass in Fetten die Carboxygruppe der Fettsäure mit einem Glyceringrundkörper verestert ist. Die Carboxygruppe ist in der Fettsäure natürlich das C1-Atom. Das C-Atom am anderen Ende der Fettsäure wird nun - egal wie lang die Fettsäure ist - als omega-C-Tom bezeichnet, weil omega der letzte Buchstabe im griechischen Alphabet ist.
Und nun ist zum Beispiel eine omega-3-Fettsäure eine solche, die zwischen dem dritten und vierten C-Atom vom omega-Ende aus gezählt (!) eine Doppelbindung hat.

Du siehst, dass es manchmal das Bedürfnis gibt, auch C-Atome außerhalb der IUPAC-Nummerierung gesondert zu kennzeichnet.

Und so kommt es zur Bezeichnung „alpha-C-Atom” (C2), weil das das erste C-Atom der Kette ist (und damit den ersten Buchstaben des griechischen Alphabets erhält), an das zwei funktionelle Gruppen gebunden sind (wovon eine selbst ein C-Atom, das C1-Atom, enthält).

In den anderen Antworten ist auch schon auf den Unterschied zwischen Protein und Aminosäure eingegangen worden.
Das, was du gepostet hast, ist die allgemeine Form einer alpha-Aminosäure. An das C2-Atom (das alpha-C-Artom) sind immer eine Carboxygruppe, eine Aminogruppe, ein Wasserstoffatom und ein variabler Rest gebunden.

Die alpha-Aminosäuren können nun über die Carboxy- und die Aminogruppe mittels einer Kondensationsreaktion unter Abspaltung eines Moleküls Wasser miteinander verknüpft werden. Dann entsteht eine Aminosäurekette (Peptidkette), wobei eine Aminosäure an einem Ende ihre Aminogruppe behält (= N-Terminus), während die Aminosäure des anderen Endes noch über ihre Carboxygruppe verfügt (= C-Terminus).

Alle anderen Carboxy- und Aminogruppen sind nun in Amidbindungen (Peptidbindungen) aufgegangen.

Sind zwei Aminosäuren auf diese Weise miteinander verknüpft, spricht man auch von einem Dipeptid. Drei ergeben ein Tripeptid. Einige ein Oligopeptid, und viele ein Polypeptid. In der Regel werden dann die Polypeptide auch als Protein bezeichnet.

In der Chemie gibt es ungeheuer viele Aminosäuren. Auch in Organismen kommen einige davon vor. Um so erstaunlicher ist es, dass in den Proteinen von Lebewesen fast ausschließlich 20 alpha-L-Aminosäuren eingebaut werden. Es gibt zwar in gewissen Lebensformen bis zu 23 Aminosäuren, die in Proteinen vorkommen, aber der weitaus größte Teil umfasst nur 20. Diese werden daher auch als kanonische Aminosäuren bezeichnet (sie „singen im Kanon mit”). Die Exoten wie Selenocystein oder Pyrrolysin kommen nur in wenigen Proteinen von bestimmten Lebewesen vor. Alle Aminosäuren, die in Proteinen vorkommen, bezeichnet man als proteinogene Aminosäuren. Wenn ein Lebewesen Aminosäuren nicht selbst herstellen kann, diese aber fürs Überleben braucht, dann muss dieses Lebewesen solche Aminosäuren mit der Nahrung aufnehmen. Solche Aminosäuren sind dann für dieses Lebewesen essentiell. Nicht alle Lebewesen haben die gleichen essentiellen Aminosäuren. Beim Menschen sind es neun essentielle Aminosäuren: Leucin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin für Erwachsene, plus Histidin bei Säuglingen.

Wie auch immer, du musst zwischen Aminosäuren, kanonischen Aminosäuren, proteinogenen Aminosäuren und essentiellen Aminosäuren einerseits und Proteinen andererseits unterscheiden!

So! Das war ein weiterer kleiner Exkurs in die Benennungswelt der organischen Chemie. Ich hoffe, du konntest alles nachvollziehen...

LG von der Waterkant

Moin,

ja, das hast du richtig interpretiert.

Die Bezeichnung „α-1,4” (oft auch „α-1→4”) meint genau das, nämlich eine Verknüpfung von zwei Glucosemolekülen zwischen dem C1-Atom des einen Moleküls und dem C4-Atom des anderen.

Da bei der offenkettigen Glucose an C1 eigentlich die Aldehydgruppe steht, sind beide Moleküle zum Zeitpunkt der Verknüpfung in der halbacetalischen Ringform (Pyranoseform). Und in dieser Form kann die OH-Gruppe an C1 axial (in der Haworth-Projektion nach unten gerichtet) oder äquatorial ausgerichtet sein. Die axiale Stellung bezeichnet man als α-Stellung, die äquatoriale als ß-Stellung.

Da auch die OH-Gruppe am C4-Atom axial ausgerichtet ist, ergibt sich zwischen den beiden Glucose-Molekülen eine unkomplizierte Verknüpfung:

Selbstverständlich kann es auch zwischen anderen C-Atomen mit OH-Gruppen zu Verknüpfungen unter Wasserabspaltung kommen, zum Beispiel

• Trehalose: α-α'-1,1
• Isomaltose: α-1,6
• Laminaribiose: ß-1,3
• Nigerose: α-1,3
• ...

Aber bei der Maltose findet die Verknüpfung nun einmal zwischen den C-Atomen C1 und C4 statt.

Immer wenn ein Zucker mit irgend einem anderen Molekül derartige Verknüpfungen eingeht, spricht man von einer „glycosidischen Bindung”, weil man die Verknüpfung eines Zuckermoleküls mit einem anderen Molekül ganz allgemein als „Glycosid” bezeichnet.

Die Zuckerkomponente ist dann das Glycon (oder Glykon). Das andere Molekül (vor allem, wenn es ein Nicht-Zucker ist), wird Aglycon (Aglykon) genannt.

In der DNA ist zum Beispiel an den Zucker Desoxyribose über das C1-Atom eine der vier Basen Adenin, Cytosin, Guanin oder Thymin gebunden. Da die Basen dabei stets über ein Stickstoffatom mit dem Glycon verbunden sind, spricht man hier auch von einer „N-glycosidischen Bindung”.

So! Ich hoffe, dass deine Fragen damit nachvollziehbar beantwortet sind. Den größten Teil hast du ja ohnehin schon geahnt...

Guten Rutsch!

LG von der Waterkant

Moin,

eigentlich erklärt botanicus den Sachverhalt mit seinen Filmen schon sehr gut (vor allem im zweiten Film).

Aber ich gehe hier noch einmal etwas genauer auf deine konkreten Fragen ein:

Dazu schauen wir zunächst einmal schematisch auf ein Polarimeter:

Eine Lichtquelle (1) sendet Licht aus. Dieses Licht enthält Lichtquanten, die in alle möglichen Richtungen schwingen (2). Wenn du nun aber dieses Licht durch einen speziellen Polarisationsfilter (3) schickst, dann lässt der Filter nur noch Licht mit einer ganz bestimmten Schwingungsebene durch. Alle anderen Schwingungsebenen werden „geschluckt”. Das bedeutet, dass das Licht hinter dem Polarisator (3) nur noch in einer Richtung schwingt, also polarisiertes Licht (4) ist.

Wenn du nun dieses polarisierte Licht (4) durch eine Küvette (5) schickst, in der eine Lösung einer optisch aktiven Substanz (6) ist, dann drehen die Moleküle der optisch aktiven Substanz die Schwingungsebene des polarisierten Lichts immer um einen bestimmten Betrag.

Hier zu fragen, warum die optisch aktiven Moleküle das können oder machen, ist etwa so sinnvoll wie die Frage, warum Ethanol gerade bei 78°C siedet, während Methanol dies bereits bei 65°C tut. Die optische Aktivität ist einfach eine Eigenschaft von bestimmten Substanzen, die man messen kann.

Was aber interessant ist, ist, dass das polarisierte Licht umso stärker gedreht wird, je öfter es auf Moleküle der optisch aktiven Substanz trifft. Deshalb ist für den Betrag der Drehung einerseits die Konzentration der Probenlösung, andererseits die Länge der Küvette wichtig. Es liegt auf der Hand, dass in einer stärker konzentrierten Lösung mehr Moleküle der optisch aktiven Substanz vorhanden sind als in einer schwächer konzentrierten.
Genauso logisch ist, dass das polarisierte Licht in einer Küvette mit 10 cm (1 dm) Länge auf weniger Moleküle treffen wird als in einer Küvette mit 20 cm (2 dm) Länge, nicht wahr?!

Wie auch immer, die optisch aktive Substanz dreht also die Schwingungsebene des polarisierten Lichts um einen gewissen Betrag, was an der verstellten Schwingungsebene (7) des polarisierten Lichts nach dem Durchgang durch die Küvette ersichtlich ist.

Um welchen Betrag die Schwingungsebene gedreht wurde, kann man an einem Polarisationsanalysator (8) am Ende des Polarimeters ablesen. Der Analysator ist drehbar. Er wird so lange nach links oder rechts gedreht, bis das polarisierte Licht, dessen Schwingungsebene zuvor durch die optisch aktive Substanz in der Lösung gedreht wurde, wieder vom Betrachter (9) hinter dem Polarimeter zu sehen ist. Dabei ist nämlich entscheidend, dass das Licht nur dann zu sehen ist, wenn der Filter im Analysator so steht, wie die Schwingungsebene des polarisierten Lichts nach der Drehung ausgerichtet ist.

Nun erhebt sich noch die Frage, woher ich weiß, ob eine Substanz rechts- oder linksdrehend ist, denn bei nur einer Probenlösung wäre ja ein rechter Drehwinkel um sagen wir 10° nicht zu unterscheiden von einem linksdrehenden um 170°.

Tja, um die Drehrichtung herauszufinden, braucht man (mindestens) zwei verschieden konzentrierte Lösungen der optisch aktiven Substanz. Es wurde ja schon gesagt, dass unter anderem die Konzentration Einfluss auf den Drehwinkel hat, weil das polarisierte Licht umso stärker gedreht wird, je häufiger es auf Moleküle der optisch aktiven Substanz trifft.
Darum ist auch klar, dass bei ansonsten gleichen Bedingungen ein Drehwinkelbetrag kleiner wird, wenn eine optisch aktive Substanz schwächer konzentriert ist.

Nun misst man zum Beispiel den Drehwinkel einer optisch aktiven Substanz mit der Konzentration 1 mol/L und stellt fest, dass man das polarisierte Licht wieder sieht, wenn man den Analysator um 10° nach rechts dreht. Das Licht würde man aber auch sehen, wenn man den Analysator um 170° nach links drehen würde.
Doch nun gibt man in die Küvette die gleiche Substanz, aber mit einer Konzentration von nur 0,5 mol/L.
Wenn die optisch aktive Substanz rechtsdrehend ist, muss der Analysator bereits nach 5° rechter Drehung das polarisierte Licht durchlassen. Das entspräche aber dem Wert 175° bei der Linksdrehung. Da aber bei einer schwächeren Konzentration kein größerer Drehwinkel resultieren kann, muss die Substanz rechtsdrehend sein.

Würde dagegen bei gleichem Ablauf eine Einstellung von 15° Rechtsdrehung bzw. 165° Linksdrehung herauskommen, wüstest du, dass die optisch aktive Substanz linksdrehend ist (weil dann bei der Linksdrehung der kleinere Winkel eingestellt werden müsste).

Was deine letzte Frage angeht: nein, die optische Aktivität zeigen nur Substanzen mit einer ungeraden Anzahl an Chiralitätszentren. Auch Substanzen mit einer geraden Anzahl an Chiralitätszentren können optisch aktiv sein, aber hier gibt es auch die Möglichkeit, dass die Drehrichtung des einen Zentrums durch die Drehrichtung des anderen Zentrums aufgehoben wird, so dass eine Gesamtdrehrichtung von 0° resultiert. Das ist zum Beispiel bei meso-Formen (klassisches Beispiel die meso-Weinsäure) der Fall.
Achirale Moleküle haben nicht die Eigenschaft der optischen Aktivität. Sie drehen folglich auch nicht polarisiertes Licht.
Wenn du ein racemisches Gemisch aus zwei optisch aktiven Enantiomeren hast, ergibt sich ebenfalls der Drehwinkel 0°, weil die Rechtsdrehung der einen Molekülsorte durch die Linksdrehung der anderen Molekülsorte um denselben Betrag aufgehoben wird.

Alles in allem ist der Drehwinkel, um den den eine optisch aktive Substanz polarisiertes Licht dreht, eine spezifische Größe, die man messen kann. In definierten Grenzen kann man also den spezifischen Drehwinkel bestimmen.
Andererseits kann man dann mit Hilfe des bekannten spezifischen Drehwinkels einer Substanz ermitteln, wie stark konzentriert eine Lösung dieser Substanz ist (siehe hierzu den letzten Teil des zweiten Videos von botanicus).

Ich hoffe, deine Fragen sind nun geklärt...

LG von der Waterkant

Moin,

ja, ja, die Benennungen von Substanzen... Ein Kapitel für sich.

Der Name Benzol leitet sich aus dem Arabischen ab. Dort hieß „luban dschawi” übersetzt etwa „Weihrauch aus Java” und zielte darauf ab, dass es ein Stoff mit einem wohlriechenden Aroma war (daher auch die Bezeichnung Aromat für derartige Stoffe).

Die arabische Bezeichnung wurde in Italien zu »benjui« und daraus wurde dann „Benzol”. Das bedeutet, dass die Bezeichnung „Benzol” historisch gewachsen ist. Solche historischen Namen bezeichnet man auch als „Trivialnamen”. Sie sind oft so alt oder so weit verbreitet, dass man gegen sie kaum noch ankommt. Deshalb werden sie einfach traditionell beibehalten.

Beim Benzol hat man später versucht, der Sache wenigstens dadurch etwas entgegen zu kommen, dass man nach dessen Strukturaufklärung aus der älteren Bezeichnung „Benzol” die neuere Bezeichnung „Benzen” machen wollte. Das tat man, weil man - genau wie du jetzt - bemerkte, dass es im Benzol gar keine Hydroxygruppe gibt, so dass die Endung „-ol” als unpassend empfunden wurde und stattdessen lieber die Endung „-en” (wegen der Doppelbindungen) angemessen erschien. Doch diese durchaus nachvollziehbare Umbenennung gelang nur mit mäßigem Erfolg.

Heutzutage ergeben der gleichzeitige Gebrauch von „Benzol” und „Benzen” eine wilde Mischung in unterschiedlichen schriftlichen Werken, die es einem Lernenden schwerer macht.

Das Wort „Benzen” hat darüber hinaus noch die Schwierigkeit, dass es im englischsprachigen Raum zu „Benzene” wird, das man »benzin« ausspricht. Doch das erweckt bei deutschsprachigen Menschen noch einmal eine völlig andere (und falsche) Assoziation zum Treibstoffgemisch Benzin.

Dein Vorschlag, das Ganze als Cyclohexa-1,3,5-trien zu bezeichnen und damit einen systematischen IUPAC-Namen zu benutzen, ist nicht möglich, weil das nur ginge, wenn es lokalisierte Doppelbindungen gäbe (wie du ja schon selbst kritisch hast anklingen lassen).

Doch das würde bedeuten, dass Benzol ein asymmetrisch gebautes Molekül sein müsste:

weil die C=C-Doppelbindungen mit 133 Å kürzer als C–C-Einfachbindungen mit 145 Å sind. Tatsächlich sind aber alle C-C-Bindungen im realen Benzolring vollkommen gleichwertig in Länge (139 Å) und Charakter, gerade weil die pi-Elektronen delokalisiert sind.
Insofern ist deine Einschränkung: „Wären die Elektronen der Doppelbindungen nicht delokalisiert...” vollkommen richtig und bildet den Schlüssel dafür, warum man den Stoff nicht als Cyclohexa-1,3,5-trien bezeichnen kann.

Im Falle des Anilins war es so, dass es einerseits eine farbige Flüssigkeit war, andererseits zur Herstellung weiterer Farbmittel und Farbstoffe verwendet werden konnte. Das führte ab 1840 dazu, dass die Substanz ihren Trivialnamen Anilin erhielt. Das portugiesische Wort „anil” bedeutet so viel wie „Indigo” (ein anderer Farbstoff).

Obwohl im Phenol tatsächlich mal eine Hydroxygruppe enthalten ist, hat auch hier dieser Umstand nichts mit der Bezeichnung zu tun. Die Substanz wurde um 1834 und dann noch einmal 1841 aus Steinkohlenteer isoliert. Auf dem Wege zur Produktion von Kohle entstand unter anderem auch Leuchtgas (Stadtgas), das man damals zur Beleuchtung von Straßen in Städten einsetzte (das heute benutzte Erdgas wurde erst später zum Stadtgas).
Dieses Leuchtgas erhielt schließlich von C. Gerhardt die Bezeichnung Phenol, was sich aber vom griechischen Wort »phainomai« (= leuchten) herleitet und nicht von dem Umstand, das darin eine alkoholische Hydroxygruppe enthalten ist.

Was die Begriffe „Aminobenzol” (oder „Benzolamin” für Anilin) oder „Hydroxybenzol” (für Phenol) angeht, so benutzt man hier lediglich den Trivialnamen „Benzol” (siehe oben) und setzt die funktionelle Gruppe daran (einmal die Aminogruppe, das andere Mal die Hydroxygruppe). Im Falle des Anilins kommt es dann noch einmal darauf an, ob du den Charakter der funktionellen Gruppe („Benzolamin”) oder den aromatischen Ring („Aminobenzol”) als Stamm in den Vordergrund rücken willst.

Immer wenn es um „thio” geht, ist Schwefel (anstelle von Sauerstoff) im Spiel. Deshalb ist die –SH-Gruppe im Thiophenol anstelle einer Hydroxygruppe am Benzolring.

In keinem der Fälle hat das „-ol” irgendeinen systematischen Bezug, sondern leitet sich immer aus der historisch gewachsenen Bezeichnung des Benzols ab.

Insofern ja, Begriffe wie „Benzol”, „Benzen”, „Aminobenzol” oder „Benzolamin”, „Hydroxybenzol”, „Phenol” oder „Thiophenol” musst du einfach zusammen mit den dazu gehörenden Formeln wie Vokabeln lernen.

Wenn du das jetzt blöd findest, tja, so ist das nicht zu ändern. Aber zur Beruhigung sei gesagt, dass die IUPAC den Stoff Wasser systematisch als „Oxidan” bezeichnet. Doch das macht im deutschsprachigen Raum wirklich niemand so.
Im Gegenteil, gehe mal in ein Restaurant und sage zum Ober, du hättest gern ein Glas Oxidan! Dann glauben die Leute in dem Laden, dass du Drogen kaufen willst.

Du siehst, nicht immer ist die Verwendung von IUPAC-Namen besser geeignet. Manche der Trivialnamen sind eben so verbreitet, dass man das nicht mehr aus den Menschen herausbekommt.

Und an die völlig unsystematischen Bezeichnungen von Methan, Ethan, Propan, Butan, Wasser, Ammoniak (IUPAC: Azan)... hast du dich doch auch gewöhnt, oder?

Kopf hoch, das wird schon...

LG von der Waterkant

Moin,

n ist eine natürliche Zahl (1, 2, 3, 4...) und steht für die Anzahl an Monomeren (hier Ethen), die durch eine Polymerisation zu einem Polymer verknüpft werden.

Zum Beispiel

120 CH₂=CH₂ + Br₂ → Br-(-CH₂-)₂₄₀-Br

oder eben irgendeine andere größere natürliche Zahl... Im Beispiel wäre n = 120. In der Polymerkette wären dadurch die doppelte Anzahl an CH₂-Einheiten.

Im Grunde reichen auch zwei Moleküle Ethen, aber dann würde ein Dimer (das man eher nicht als Polymer bezeichnen würde) entstehen.

LG von der Waterkant

Moin,

R steht in der organischen Chemie für irgendeinen Kohlenwasserstoff-Rest (oder auch nur für ein H).

Die verbindende Gruppierung in einem Ester ist dann die Esterbrücke:

–C(=O)–O–

Wenn nun an den beiden offenen Bindungsstellen zweimal der gleiche Rest gebunden ist, dann erhältst du

R–C(=O)–O–R

Daher kommt diese Schreibweise.

Wenn du aber zwei unterschiedliche Reste hast, solltest du das auch kenntlich machen, etwa so

R–C(=O)–O–R'

oder so

R¹–C(=O)–O–R²

Aber außerdem ist in deiner Aufzeichnung falsch, dass nicht die Hydroxygruppe des Alkohols das Wasser bildet, sondern die Hydroxygruppe der Säure. Das Reaktionsschema ist also folgendes:

R¹–C(=O)–O–H + H–O*–R² → R¹–C(=O)–O*–R² + H–O–H

Das konnte man mit Hilfe von radioaktiv markiertem Sauerstoff (O*) nachweisen. Dazu verwendete man ¹⁸O-Isotope, also Sauerstoffatome, die statt der üblichen 16 u die Masse von 18 u haben, weil sie im Kern zwei Neutronen mehr besitzen.

Den schwereren Sauerstoff baute man nun in den Alkohol ein (das ist der markierte Sauerstoff O*) und startete die Veresterung. Dabei zeigte sich, dass der markierte Sauerstoff IMMER im Ester und NIEMALS im Wasser landete. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die Abspaltung der Hydroxygruppe aus der Säurekomponente kommt und nicht aus dem Alkohol.

Was du auf deiner Plattform gelesen hast, ist entweder falsch oder du hast es nicht genau genug gelesen (oder verstanden), denn der Mechanismus dieser Reaktion verläuft über die einleitende Protonierung der Carbonsäure:

Dadurch erhältst du (reversibel) ein mesomeriestabilisiertes Zwischenprodukt, das mal an dem einen Sauerstoff, mal an dem anderen Sauerstoff und mal am C-Atom, das beide Hydroxygruppen gebunden hat, positiv geladen ist.

Nun ist es so, dass hier das positiv geladene C-Atom anfällig für eine Addition des Alkohols ist. Wenn sich der Alkohol über seine Hydroxygruppe anlagert (und dabei sein gebundenes Wasserstoffatom auf eine der beiden benachbarten Hydroxygruppen der protonierten Carbonsäure überträgt), dann sieht das folgendermaßen aus:

Tja, und dann spaltet sich eben ein Molekül Wasser ab. Und nur hier ist nicht festgelegt, ob es den einen Sauerstoff der ehemaligen Carbonsäure ODER den anderen Sauerstoff der Carbonsäure trifft. Beide werden mit gleicher Wahrscheinlichkeit als Wasser abgespalten. Doch es ist eben NIE der Sauerstoff aus dem Alkohol!

Am Ende bekommst du wieder das am Anfang in die Carbonsäure „investierte” Proton zurück, so dass die säurekatalysierte Veresterung auch den Säurekatalysator regeneriert.

Das alles zeigt, dass der Sauerstoff des Wassermoleküls NICHT vom Alkohol, sondern von der Carbonsäure stammt. Dort kann es aber sowohl der Carbonyl-Sauerstoff (C=O) oder der Hydroxy-Sauerstoff (–OH) sein, der im Wasser landet.

Das konnte man mit Hilfe von einer Isotopenmarkierung nachweisen...

Fazit:
R steht für irgendwelche Alkyl-Reste und der Sauerstoff des abgespalteten Wassers stammt aus der Carbonsäure und nicht aus dem Alkohol.

LG von der Waterkant

Moin,

das Schalenmodell ist nicht wirklich geeignet für diese Darstellung. Aber du könntest es so malen:

Dann hast du 2 x Li⁺ und 1 x S^2–.

Im Kern der Lithiumkationen hast du drei Protonen (Ladung 3+). In der einzig verbliebenen Schale (der K-Schale) sind nur noch zwei Elektronen (zwei Minusladungen). Darum ist das Teilchen einfach positiv geladen.

Bei Sulfidanion ist es andersherum. Dort stehen den 16 Protonen im Kern (16 Plusladungen) 18 Elektronen in den drei Schalen gegenüber (zwei Elektronen in der innersten Schale, acht Elektronen in der mittleren Schale, der L-Schale, und noch einmal acht Elektronen in der äußeren Schale (der M-Schale). Das macht zusammen (2 + 8 + 8 =) 18 Elektronen und somit 2 Minusladungen mehr als es Plusladungen im Kern gibt. Deshalb ist das Sulfidanion zweifach negativ geladen...

LG von der Waterkant

Moin,

die Mitose ist die Kernteilung. Das bedeutet, dass aus einem Zellkern mit einem doppelten Chromosomensatz ZWEI Kerne mit identischen (doppelten) Chromosomensätzen werden. Somit ist die Mitose die Voraussetzung dafür, dass aus einer Zelle zwei Tochterzellen (durch eine Zellteilung) hervorgehen können. Mitose UND Cytokinese zusammen sind dann die Zellteilung.
Die Mitose können (zumindest eine Zeitlang) ALLE Körperzellen (Hautzellen, Muskelzellen, Darmzellen, Leberzellen, Nervenzellen...).
Die Mitose (mit anschließender Cytokinese) dient der Zellvermehrung, dem Wachstum sowie der Regeneration (Reparatur / Erneuerung).
Die Mitose läuft in vier kontinuierlich ineinander übergehende Phasen ab: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.

Die Meiose ist dagegen eine besondere Kern- und Zellteilung, die der Keimzellenbildung dient (Ei bzw. Spermium bei Tieren oder Samenanlage und Pollen bei Pflanzen). Dabei sollen aus einem Kern mit einem doppelten Chromosomensatz am Ende vier Kerne mit einem halben Chromosomensatz werden. Aber die Halbierung des Chromosomensatzes ist nur ein Teil der Aufgabe der Meiose. Ein anderer wichtiger Teil ist die Durchmischung des elterlichen Erbgutes durch die zufällige Verteilung auf die vier Tochterzellen (Rekombination) und Crossing-over-Ereignissen in der Prophase I.
Die Meiose kann nur eine Zellsorte, nämlich die Urkeimzelle. Alle anderen Körperzellen können keine Meiose durchführen.
Die Meiose dient also der Keimzellenbildung, sorgt für die Halbierung des Chromosomensatzes und durchmischt das elterliche Erbgut, so dass am Ende vier NICHT identisch ausgestattete Zellen entstehen.
Dazu läuft die Meiose in zwei aufeinander folgenden Teilungen ab, der ersten und der zweiten meiotischen Teilung. Sowohl die erste als auch die zweite Teilung laufen in vier Phasen ab: Prophase I → Metaphase I → Anaphase I → Telophase I, dann folgt eine kurze Interkinese, worauf die zweite Teilung erfolgt, mit Prophase II → Metaphase II → Anaphase II → Telophase II.

LG von der Waterkant

Moin,

was brauchst du für das Lösen dieser Aufgabe?

1) Das molare Gasvolumen
Du musst zunächst wissen, dass unter den genannten „normalen” Bedingungen jedes beliebige Gas (also auch Kohlenstoffdioxid) ein Volumen von 22,4 L pro Mol einnimmt. Dieses Wissen ist bei Gasvolumina von Vorteil.
Das könntest du auch mit Hilfe der allgemeinen Gasgleichung für „ideale Gase” berechnen. Die lautet:

pV = nRT,

wobei p der Druck (hier 101 kPa),
V das Volumen (hier die gesuchte Größe),
n die Stoffmenge (musst du hier noch berechnen),
R die allgemeine Gaskonstante (die müsstest du auswendig lernen) und
T die Temperatur (hier 0°C) ist.

Aber auch hier müsstest du zumindest die allgemeine Gaskonstante R auswendig kennen, wenn du keine Formelsammlung benutzen darfst. Sie lautet:

R = 8,314 J/(mol • K).

Da sich die Konstante bei der Temperatur auf Kelvin bezieht, müsstest du auch noch die 0°C in Kelvin umrechnen. Da gilt 0°C = 273,15 K. Auch das müsstest du auswendig lernen, wenn du keine Formelsammlung benutzen darfst.

Da ist es doch leichter, sich zu merken, dass ein Gas bei Normalbedingungen 22,4 L Volumen einnimmt, oder?

Egal... Mit der allgemeinen Gasgleichung kommst du dann auf:

pV = nRT

V = nRT ÷ p

V = n • 8,314 J/(mol • K) • 273,15 K ÷ 101 kPa

2) Die Stoffmenge
Egal, wie du vorgehst, du brauchst immer die Stoffmenge n. Das ist ja auch logisch, denn viel Gas nimmt natürlich ein größeres Volumen ein als wenig Gas.

In der gestellten Aufgabe wird dir die Stoffmenge nicht direkt genannt, sondern nur, dass du 88 g von dem Kohlenstoffdioxid-Gas hast.

Um also von der Masse auf die Stoffmenge zu kommen, brauchst du die Formel

m = n • M

Die Masse m ergibt sich aus dem Produkt der Stoffmenge n und der molaren Masse M.

Die Masse ist hier vorgegeben (88 g), während die Molare Masse M im PSE steht. Wenn du kein Hilfsmittel (wie das PSE) benutzen darfst, bleibt dir nichts weiter übrig, als die molaren Massen auswendig zu lernen.

Das klingt jetzt aber schlimmer als es wirklich ist. Na ja, kommt darauf an... Ich sage es mal so: es gibt nur ein paar Elemente, die in Verbindungen immer wieder vorkommen und deren molarer Massen man daher öfter begegnet. Meiner Meinung nach sind das

• Wasserstoff (H), molare Masse 1 g/mol (H₂ hat dann logischerweise die molare Masse von 2 g/mol).
• Kohlenstoff (C), molare Masse 12 g/mol
• Stickstoff (N), molare Masse 14 g/mol (N₂ dann 28 g/mol)
• Sauerstoff (O), molare Masse 16 g/mol (O₂ dann 32 g/mol)
• vielleicht Fluor (F), molare Masse 19 g/mol (F₂ dann 38 g/mol)
• Natrium (Na), molare Masse 23 g/mol
• Magnesium (Mg), molare Masse 24 g/mol
• Aluminium (Al), molare Masse 27 g/mol
• Schwefel (S), molare Masse 32 g/mol
• Chlor (Cl), molare Masse 35,5 g/mol* (Cl₂ dann 71 g/mol)
• Kalium (K), molare Masse 39 g/mol
• Calcium (Ca), molare Masse 40 g/mol
• Eisen (Fe), molare Masse 56 g/mol
• Kupfer (Cu), molare Masse 63,5 g/mol*
• Zink (Zn), molare Masse 65 g/mol
• Brom (Br), molare Masse 80 g/mol (Br₂ dann 160 g/mol)
• Silber (Ag), molare Masse 108 g/mol
• Iod (I), molare Masse 127 g/mol (I₂ dann 254 g/mol)
• Quecksilber (Hg), molare Masse 200,6 g/mol*
• Blei (Pb), molare Masse 207 g/mol

Das sind gerade einmal 20 Elemente mit ihren molaren Massen. Wenn dir das noch zu umfangreich ist, kannst du die Liste von den molaren Massen, die man wirklich öfter braucht, noch verkürzen, etwa

• Wasserstoff: 1 g/mol
• Kohlenstoff: 12 g/mol
• Stickstoff: 14 g/mol
• Sauerstoff: 16 g/mol
• Natrium: 23 g/mol
• Magnesium: 24 g/mol
• Aluminium: 27 g/mol
• Schwefel: 32 g/mol
• Chlor: 35,5 g/mol*
• Calcium: 40 g/mol
• Eisen: 56 g/mol

womit es nur noch elf Elemente mit ihren molaren Massen wären...

*) Die Dezimalzahl kommt durch das Isotopenverhältnis der jeweiligen Elemente zustande. Bei anderen Elementen habe ich die Werte zum Teil gerundet.

In deinem Fall berechnest du dann die Stoffmenge von 88 g Kohlenstoffdioxid wie folgt:

m = n • M

n = m / M

M_(CO2) = M_(C) + 2 • M_(O)

M_(CO2) = 12 g/mol + 2 • 16 g/mol
M_(CO2) = 12 g/mol + 32 g/mol
M_(CO2) = 44 g/mol

n_(CO2) = m_(CO2) ÷ M_(CO2)

n_(CO2) = 88 g ÷ 44 g/mol
n_(CO2) = 2 mol

Nun kennst du die Stoffmenge n, die 88 g Kohlenstoffdioxid ausmachen und kannst mit dem Wissen, das 1 Mol eines Gases 22,4 L einnehmen mit Hilfe eines einfachen Dreisatzes berechnen, wie viel Liter dann 2 Mol einnehmen werden:

1 mol ≙ 22,4 L

2 mol ≙ x L

22,4 L ÷ 1 mol = x L ÷ 2 mol

22,4 L • 2 mol ÷ 1 mol = x L

44,8 L = x L

Okay, zugegeben, dass sieht man hier sofort (auch ohne Dreisatz). Aber es könnte ja mal sein, dass die Sache nicht so offensichtlich ist...

Nun vergleichst du dein Ergebnis mit den Antwortmöglichkeiten und stellst fest, dass Antwort C korrekt ist.

Alles klar?

LG von der Waterkant

Moin,

so gesehen sollte das Francium (Fr) sein, weil es die größten Atome aller Alkalimetalle hat.

Aber von Francium gibt es sooo wenig auf der Welt, dass man damit praktisch keine Versuche machen kann.

Deshalb lautet hier die bessere Antwort: Caesium (Cs) ist das reaktivste Alkalimetall.

Das liegt daran, dass die Reaktivität der Alkalimetalle von oben nach unten hin zunimmt (Li < Na < K < Rb < Cs).

Und das liegt daran, dass die Atome von oben nach unten immer größer werden. Darum wird das einzelne Valenzelektron, das ja alle Atome von Alkalimetallen besitzen, immer schwächer vom immer weiter entfernt liegenden Kern angezogen.

Ein Elektron, das aber schwächer angezogen wird, kann leichter abgegeben werden. Somit steigert sich die Reaktivität, weil es weniger Energie erfordert, das einzelne Außenelektron aus dem Atom zu entfernen.

Alles klar?

LG von der Waterkant

Moin,

na ja, das ist insofern schlecht zu beantworten, weil dein gepostetes Bild ziemlicher Quatsch ist!

Das müsste so aussehen:

P-Generation: A A x a a

Keimzellen (und nicht F1!!): A und A bzw. a und a

F1-Generation: 100% A a

F1-Generation untereinander: A a x A a

Keimzellen: A oder a x A oder a

F2-Generation: 25% A A, 50% A a, 25% a a

Und natürlich könntest du das auch für die 3. Mendelregel so aufzeichnen:

P-Generation: A A B B x a a b b

Keimzellen: A B bzw. a b

F1-Generation: 100% A a B b

F1-Generation untereinander: A a B b x A a B b

Keimzellen: A B oder A b oder a B oder a b x A B oder A b oder a B oder a b

F2-Generation:

1/16 A A B B (wie ein Elternteil)
2/16 A A B b (neu)
2/16 A a B B (neu)
4/16 A a B b (wie die F1-Generation)
1/16 A A b b (neu)
2/16 A a b b (neu)
1/16 a a B B (neu)
2/16 a a B b (neu)
1/16 a a b b (wie ein Elternteil)

Damit könntest du die 3. Mendelregel belegen, weil es Allelkombinationen gibt, die es genotypisch so weder bei den Eltern noch in der F1-Generation gegeben hat.

Auch phänotypisch gäbe es neue Kombinationen. Somit wäre belegt, dass nicht gekoppelte Merkmalsgene UNABHÄNGIG voneinander vererbt werden.

LG von der Waterkant