Biologie 1

• Kohäsion

- Wasserstoffbrücken halten Moleküle und damit die Substanz zusammen = Kohäsion

- Kohäsion unterstützt den Wassertransport plus Nährstoffe innerhalb von Pflanzen

entgegen der Schwerkraftrichtung

- Adhäsion liegt vor, wenn unterschiedliche Substanzen aneinander haften

(Wassermoleküle an pflanzlichen Zellwänden)

Flüssigkeitm die eine homogene Mischung aus zwei oder mehr Stoffen ist 

Wird die nach Menge überwiegende Komponente einer Lösung bezeichnet

Wasser als Lösungsmittel

Bewegungsenergie 

Form der kinetischen Energie, je schneller sich ein Molekül oder Atom bwegt, desto höher ist seine kinetische Energie und damit seine Wärme 

Mass für die mittlere kinetische Energie

Kohlenstoff hat die Fähigkeit, Moleküle zu bilden, die gross, komplex und vielgestaltig sind 

• Lebewesen bestehen aus chemischen Verbindungen auf der Grundlage von Kohlenstoff
• Proteine, DNA, Kohlenhydrate und andere Verbindungsklassen bestehen sämtlich aus Kohlenstoffatomen
• Ketten aus Kohlenstoffatomen bilden die gerüste organischer Verbindungen --> Gerüste variieren in ihrer Grösse und können gerade, verzweigt oder ringförmiggeschlossen sein

• organische verbindungen, die nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen
• sind reaktionsträge und die Reaktionen, die sie eingehen, sind mit einem hohen Energieumsatz verbunden. 

• Hydroxylgruppe
• Carbonylgruppe
• Carboxylgruppe
• Aminogruppe
• Sulfhydrylgruppe
• Phophorylgruppe
• Methylgruppe 

• Kohlenhydrate
• Lipide
• Proteine
• Nukleinsäuren 

Molekül, das aus zahlreichen gleichen doer ähnlichen Baueinheiten zusammengesetzt ist, die durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft sind.

Wiederholende Bausteine des Polymers = Monomere 

Stoffklassen:

• Proteine
• Nukleinsäuren
• Kohlenhydrate 

dienen den Zellen als Hauptbetriebsstoff und Rohmaterial zum Bau von Molekülen 

besteht aus zwei miteinander verknüpften Monosacchariden 

• Makromoleküle, Polymere aus zahlreichen Monosaccharidresten, die als Speicherstoffe und Baumaterial dienen. 
• Aufbau und Funktion werden von seinen Monosaccharideinheiten und der Art ihrer glycosidischen Verknüpfung bestimmt

Stärke: 

Speicherpolysaccharid in Pflanzen, besteht vollständig aus Glucose Monomeren. Wird in Form von Granula in die Plastiden der Zellen eingelagert. 

Glycogen:

tierisches Polysaccharid. Wird in Form dichter Gruppen von Körnern in Leber- und Muskelzuellen eingelagert. 

• bilden keine Polymere 
• schlecht/ nicht mit Wasser vermischen --> hydrophobes Verhalten, da sie zu grossen Teilen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffketten besthenm die an hydrophile Kopfgruppen gebunden sind 
• wichtigste Gruppen: Fette, Phospholipide, Steroide 

• werden aus zwei Typen gebildet: Glycerin und Fettsäuren
• Glycerin: dreiwertiger Alkohol, dessen drei C- Atome jeweils eine OH- Gruppe tragen 
• Fettsäuren: langkettige Carbonsäure mit einem aliphatischen Kohlenstoffgerüst und einer einzigen Carboxylgruppe 

enthalten die maximale Zahl von Wasserstoffatomen und keine Doppelbindungen 

haben eine oder mehrere Doppelbindungen

• Polypeptide sind aus einem Satz von 20 verschiedenen Aminosäuren aufgebaut

• Ein Protein besteht aus einem oder mehreren Polypeptiden

• Proteine

o Beschleunigen chemische Reaktionen: Enzyme

o Beteiligen sich an Transportvorgängen: Transportproteine

o Unterstützen zelluläre Kommunikation: Rezeptorproteine

o Wehren fremde Substanzen und Organismen ab: Abwehrproteine

• katalytische wirksame Proteine, die chemische Reaktionen beschleunigen
• werden nicht verbraucht 

1. Primärstruktur:

Aminosequenz

2. Sekundärstruktur:

Wicklungen und Faltungen der Polypeptidkette

3. Tertiärstruktur:

Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Seitenketten

4. Quartiärstruktur:

Manche komplexen Proteine haben eine Quartiärstruktur, die die

Zusammenlagerung mehrerer gefalteter Polypeptidketten beschreibt

Chemische und Physikalitsche Eigenschaften:

• pH- Wert
• Salzkonzentration
• Temperatur 

• Die Primärstruktur bietet keine verlässliche Möglichkeit, den Faltungsvorgang in einer Proteinzelle vorherzusagen

• Die meisten Proteine durchlaufen mehrere Zwischenzustände auf ihrem Weg zu einer stabilen Form

• Chaperone sind Helferproteine, die andere Proteine beim Faltungsprozess unterstützen

• speichern und übertragen die Erbinformation

• Die Aminosequenzen von Polypeptiden werden durch Vererbungseinheiten festgelegt, die Gene

• Diese Gene bestehen aus DNA oder RNA aus der Verbindungsklasse der Nucleinsäuren

• werden als Polynukleotide bezeichnet
• Polynukleotid besteht aus Monomeren (Nukleotiden) 
• Jeder Nukleotid ist zusammengesetzt aus: 

1. stickstoffhaltigen Molekülteil, der Nukleinbase
2. funfgliedrigen Zuckerrest
3. Phosphorsäurerest

• Verbund aus Nukleinbase + Zuckerrest --> OHNE PHOSPHATGRUPPE = Nukleosid 

• besteht aus zwei Polynucleotidketten, die spiralförmig um eine gedachte Achse verlaufen; dies ist eine Doppelhelix 

• Das 5’-Ende des eine Strangs liegt am 3’-Ende des anderen -> antiparallel

• Ein einzelnes DNA Molekül kann viele Gene enthalten

Das Wassermolekül ist polar. Das O ist negativ geladen, die H

Atome haben eine positive Teilladung.

Die positiv polarisierten Wasserstoffatome werden von den negativ

polarisierten Sauerstoffatomen anderer Wassermoleküle

angezogen.

• Wasser nimmt die Wärme von Luft mit höherer Temperatur auf und gibt gespeicherte Wärme an die kühlere Luft ab
• Wasser kann grosse Wärmemengen aufnehmen oder abgeben, wobei sich seine eigene Temperatur nur unwesentlich ändert
• Wärmekapazität von Wasser lässt sich auf die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen zurückführen: Wärme wird aufgenommen, wenn sich Bindungen auflösen; Wärme wird abgegeben, wenn sich Bindungen bilden -->diese Eigenschaft des Wassers hilft, innerhalb bestimmter Grenzen Temperatursprünge zu vermeiden, was günstige Bedingungen für das marine Leben schafft.

• dank Polarität ist Wasser ein vielseitiges Lösungsmittel, das leicht Wasserstoffbrückenbindungen bilden kann
• Ionische. Verbidnung im Wasser gelöst = jedes Ion wird von Hydrathülle von Wassermolekülen umgeben
• Auch Proteine können wasserlöslich sein, wenn sie über ionisierbare und/ oder polare Bereiche verfügen 

• Wasserstoffbrücken halten die Moleküle und damit die Substanz zusammen. 
• Kohäsion unterstützt z.B. den Transport vo nWasser innerhalb von Pflanzen entgegen der Schwerkraft --> Adhäsion = wenn unterschiedliche Substanzen aneinander haften.

• Eis schwimmt in Wasser, weil seine Wasserstoffbrückenbindungen besonders stabil angeordnet sind, was Eis weniger dicht als Wasser macht.
• Wasser erreicht seine grösste Dichte bei 4°C
• Wenn Eis absinken würde, würden die Meere kompakt durchfrieren, was das Leben im Wasser unmöglich machen würde