Physiologische Grundlagen des Körpers MGL 450
Ausbildung NHP
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C. W.
C. W.
Definition Aktivierungsenergie
- damit chemische Reaktion überhaupt in Gang kommt, muss zuerst Energie zugeführt werden
- ⇒Aktivierungsenergie (z.B. Wärme)
- laufen chemische Reaktionen in einem geschlossenen System ab, so geht keine Energie verloren (Energierhaltungsgesetz)
- alle chemischen Reaktionen laufen bei höheren Temperaturen schneller ab als bei niedrigeren (Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel)
Grundprinzip Oxidation und Reduktion
- Oxidation ist eine Reaktion, bei der ein Stoff Sauerstoff aufnimmt
- Reduktion ist eine Reaktion, bei der ein Stoff Sauerstoff abgibt
Was ist ein Elektrolyt
- Säuren, Basen und Salze zerfallen in Ionen, wenn man sie in eine wässrige Lösung gibt = Elektrolyte
- haben die Fähigkeit elektrischen Strom zu leiten
- Elektrolyte in unserem Körper: Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Phosphor...
Die pH-Skala erklären
Warum verläuft sie nicht linear?
- der pH- Wert ist ein Mass für die Konzentration an freien Säureteilchen H+, damit lässt sich ausdrücken wie stark eine Säure oder Base ist
- die Skala reicht von pH 0 (stärkste Säure) bis pH 14 (stärkste Base)
- pH-Wert 7 bedeutet Neutralität, niedrigere Werte kennzeichnen Säuren, höhere Werte Laugen
- je tiefer der pH, desto höher die Wasserstoffionenkonzentration (starke Säuren)
- je höher der pH, desto niedriger die Wasserstoffionenkonzentration (starke Base)
- Alkalisch OH -> 7.Neutral <- Sauer H+
- Skala verläuft nicht linear weil z.B. von pH 7 zu 6 oder 4 zu 3 (viel saurer)
Säuren und Basen ?
- Säuren: Verbindungen die gerne ein Wasserstoff-Ion abgeben wollen
- Basen: Verbindungen die gerne ein Wasserstoff-Ion aufnehmen wollen
Negativ geladene Ionen nennt man
- Anionen
Positiv geladene Ionen nennt man
- Kationen
Was sind Ionen
- Ionen sind positiv oder negativ geladene Atome
Was ist ein Salz
- ist eine Verbindung aus Metall- und Nichtmetallatomen, bei welcher ein Atom (oder Molekülteil) positiv, das andere negativ geladen ist
- Bsp: Kochsalz = Natriumchlorid, zusammengesetzt aus Na+ und Cl-
Fotosynthese und die Bedeutung für den Menschen erklären
- Fähigkeit der grünen Pflanzen, aus Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid Zucker (Glucose) herzustellen. Dabei entsteht Sauerstoff
- den benötigen wir um atmen zu können
Osmose anhand eines Beispiels erklären
- Diffusion durch eine selektiv(semi) permeable Membran
- es bewegt sich das Lösungsmittel
- Bsp: Kirschen platzen bei länger anhaltendem Regen, d.h. Flüssigkeit dringt durch Haut (Membran) mit sehr kleinen Poren ein, aber die grösseren Zucker- und Farbstoffteilchen können nicht durch die Poren nach aussen dringen, es kommt zu einem einseitigen Konzentrationsausgleich
Diffusion anhand eines Beispiels erklären
- Bewegung eines Stoffes von der höheren zur niedrigeren Konzentration
- selbstständige Verteilung der Stoffe im Raum durch Bewegung der Teilchen
- z.B. ein Parfüm verteilt sich bereits nach kurzer Zeit im Raum, Zucker im Tee verteilt sich auch ohne Umrühren in einer gewissen Zeit
Aggregatszustände und ihre Änderungen
- Fest
- Flüssig
- Gasförmig
Unterschied Physik - Chemie
- Physik: Lehre von den Zuständen und den Zustandsänderungen der Stoffe
- z.B. ein Hufeisen wird geschmiedet,das Eisen wird dadurch stark erwärmt und gebogen, die Zusammensetzung des Eisens aber änert sich nciht
- oder z.B. Eis wird geschmolzen, das daraus entehende Wasser hat die gelice stoffliche Zusammnsetzung wie vorher das Eis, es besteht uas Wasserstoff und Sauerstoff
- Chemie: Lehre vom Aufbau und der Umwandlung der Stoffe
- z.B. Holz wird verbrannt, dabi entstehen Kohle und Verbrennungsgase
- oder z.B. Traubensaft gärt, der Zucker im Traubensaft andelt sich in Alkohol um
- oder z.B. Zucker wird caramelsieert, wenn man zu lange erwärmt wird Zucker braun oder gar schwarz, Rückstand verkohlt...
Was ist auf dem PSE dargestellt ?
- Elemente anhand Protonenanzahl geordnet
Was ist ein Molekül?
- Verband von zwei oder mehreren chemisch miteinander verbundenen Atome
Was sind Verbindungen?
- Verbindungen sind Stoffe, die aus zwei oder mehreren Elementen zusammengesetzt sind und durch chemischen Vorgänge in diese zerlegt werden können
- ihre Grundbausteine sind alse keine einzelen Atome mehr, sondern bereits Moleküle
Was sind Elemente?
- Elemente sind Stoffe, die aus lauter gleichen Atomen, d.h. nur einer Atomart bestehen
- weder physikalisch noch chemisch in weitere Stoffe zerlegbar
Aufbau eines Atoms
- Atomkern mit postiv geladenen Protonen und nicht geladenen Neutronen
- Atomhülle mit negativ geladenen Elektronen
- dabei sind immer gelich viele Protonen wie Elektronen vorhanden
- das Atom ist insgesamt elektrisch neutral
Definition Atom
- Atome sind die Grundbausteine der Materie
Denaturierung
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- Veränderung der Form eines Proteins
- z.B. im Magen: saurer Magensaft denaturiert Nahrungseiweisse, so können sie durch Enzyme dann besser in ihre einzelnen Bestandteile aufgespalten werden
- Abbauprodukte des Proteinstoffwechsels sind Harnstoff und Kreatinin
Aminosäuren und Proteine
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- Aminosäuren (Carbonsäuren)
- enthalten Stickstoff
- die meisten kann der Körper selbst herstellen
- diejenige die er mit der Nahrung zuführen muss nennt man essentielle Aminosäuren
- sind Bausteine der Proteine
- Proteine (Eiweisse)
- sind Stoffe, die aus mehr als 100 Aminosäuren aufgebaut sind
Organische Säuren
(Carbonsäuren)
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- Carbonsäuren sind Stoffe, die in ihren Molekülen eine oder mehrere Carboxylgruppen enthalten
- zerfallen in wässriger Lösung (dissozieren-Elektrolyte)
- weniger aggressiv als organische Säuren, trotzdem Vorsicht geboten
- z.B. Ameisensäure, Trichloressigsäure
Unterschied zwischen Fettsäuren und (Neutral-) Fett
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- Fettsäuren
- langkettige, einwertige Carbonsäuren
- Fette
- Verbindungen aus Fettsäuren und Glycerin (ein Alkohol)
Gärung
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- Zerstezung von Kohlenhydraten ohne Sauerstoff (in Anwesenheit bestimmter Enzyme), Bsp. alkoholische Gärung
- unter Gärung versteht man nciht nur die alkoholische Gärung
- so knn z.B. Milch unter Enstehung von Milchsäure gären
- oder es kann sich bei ungenügender Verdauungstätigkeit im menschlcihen Dram ein solcher Vorgang abspielen ⇒ Blähungen
Als was wird Glucose im menschlichen Körper gespeichert?
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- als Glycogen = tierische Stärke (in Leber)
Stärke
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- wichtigstes Nahrungsmittelkohlehydrat (gut verdauliche Speicherform der Glukose in Pflanzen , im Gegensatz zu Zelluose (nicht verdaulich))
- menschlicher Bedarf liegt bei 500g/d
- reich an Stärke sind Getreide, Reis, Kartoffeln
- die mit der Nahrung aufgenommene Stärke wird zunächst bis zur Glucose gespalten
- in der Leber wird daraus Glycogen (tierische Stärke) aufgebaut
Unterschied Kohlenwasserstoffen und Kohlenhydraten
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- Kohlenwasserstoffe
- bestehen nur aus Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H)
- unterscheiden sich allein in der Länge und der Form ihrer Kohlenstoffketten
- sie können kurzkettig oder langkettig, gesättigt oder ungesttigt sein, Ketten- oder Ringform haben
- Bsp.: Methan, Dieslöl, Benzol
- Kohlenhydrate
- bestehen nur aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O)
- erkennt man an der Endung -ose
- je nachdem aus wievielen Grundbausteinen sie augeaut sind, unterscheidet man zwischen Mono-, Di- und Polysacchariden
Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen
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- jedes Atom möchte sich aufgrund seiner Elektronen mit einer ganz bestimmten Anzahl anderer Atome verbinden
- bsp.weise kann Wasserstoff nur einen Bindungspartner haben, Sauerstoff 2, Stickstoff 3, Kohlenstoff 4...
- hat ein Atom seine max. Anzahl Bindungspartner gefunden, ist die Verbindung gesättigt (Einfachbindung)
- hat es nicht genügend Bindunsgpartner gefunden, geht es mit den vorhandenen Atomen nicht nur eine, sondern zwei oder drei Bindungen ein, d.h. zwei Atome teilen sich zwei oder drei Elektronenpaare
- Substanzen die Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten werden ungesättigte Substanzen genannt
Organische und anorganische Chemie
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- organische Chemie ist die Cheie der Kohlenstoffverbindungen
- organische Stoffe alle Substanzen die Kohlenstoff (C) enthalten (einige Ausnahmen wie CO, CO2, Kohlensäure..)
- alle organischen Substanzen ahben eine gemiensame Eigenschaft: verbrennen unter Bildung von CO2 und/oder verkohlen beim Erhitzen
- organiche hitzeempfindlicher als anorganische
- Bsp. organischer Stoffe:
- Zucker, Stärke, Alkohol, Eiweisse, Benzin, Äther, Aceton, Watte, Papier, Nylon, PET, PVC, Plexiglas, Essigsäure, Milchsäure, Graphit, Diamant, Erdöl
- Bsp. anorganischer Stoffe:
- Salze, Basen, Laugen, norganische Säuren, Metalle, Wasse, Gasgemische
Welche Konsequenz hat die sogenannte
"Reaktions-Geschwindigkeits-Temperaturregel"
für unseren Körper z.B. bei Fieber
- alle chemischen Reaktionen laufen bei erhöhter Temperatur schneller ab
- bei Fieber verläuft der ganze Körperprozess viel schneller
- d.h. Körper kann sich eher wehren, deshalb reagiert er mit Anstieg der Temperatur (Fieber) bei Krankheit
Gesetz von der Erhaltung der Masse
- Reaktionsgleichung
- gibt nicht nur die Ausgangsstoffe und Endstoffe an, sie zeigt auch in welchem Verhältnis die Teilchen miteinander reagieren
- dabei sind vor und nach der Reakion immer gleich viele Atome vorhanden, es geht also kein Atom dabei verloren (Erhatung der Masse)
Arten der Atomverbindung
- hängt von der Anzahl und Verteilung ihrer Elektronen ab
- Ionenbindung (Metallatom und Nichtmetallatom)
- Metallbindung (Verbindung von Metallatomen)
- Elektronenpaarbindung (Verbindung von Nichtmetallatomen)
Teilchenbewegung in festen, flüsigen und gasförmigen Substanzen
- die Tatsache, ob ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist, hängt davon ab wie schnell sich die Atome in ihm bewegen
- feste Stoffe:
- Atome bewegen sich fast nicht, aber sie ziehen sich gegenseitig stark an, deshalb so regelmässig und festzusammengefügt, ähnlich wie in Gitter
- flüssige Stoffe:
- Atome bewegen sich schon etwas mehr und haften weniger zusammen, da sie mehr Energie enthalten
- gasförmige Stoffe:
- Atome wirbeln wild durcheinander, deshalb Gas keine bstimmte Form, füllt einfach den ihm zur Verfügung stehenden Platz aus
- feste Stoffe:
Schmelz und Siedepunkt
(Wichtigkeit)
- Schmelzpunkt:ü
- die für jede Substanz typische Temperatur in der sie vom festen in den flüssigen Zustand wechselt
- Bsp:
- Wasser 0°
- Schwefel 119°
- Kochsalz 801°
- Wolfram 3410°
- Siedepunkt:
- die Temperatur, bei der ein Stoff vom flüssigen inden gsaförmigen Zustand übergeht
- Bsp:
- Wasser 100°
- Sauerstoff -183°
- Alkohol 78°
- Wolfram 5930°
- Wichtigkeit:
- Sauerstoff dadurch das er schon bei -183° zu sieden beginnt gasförmig
- Vorstellung wenn die Durchschnittstemperatur bei -200° liegen würde: alles Wasser wäre gefroren, Sauerstoff wäre flüssig, kein Leben wäre möglich...
homogenes und heterogenes Gemisch
- Gemische entstehen, wenn man Substanzen zusammengibt, die nicht miteinander reagieren
- heterogenes Gemisch (verschiedenartig)
- man erkennt einzelne Bestandteile noch (z.B. Kaffeesatz im Kaffee)
- homogenes Gemisch (gleichartig)
- man erkennt einzelne Bestandteile nicht mehr (z.B. wenn Kochsalz in Wasser aufgelöst wird)
- heterogenes Gemisch (verschiedenartig)
Analyse und Synthese einer chemishcen Verbindung
- Analyse
- Zerlegung einer chemischen Verbindung
- Synthese
- Bildung einer chemischen Verbindung
Unterschied Wasserstoff und Wasser
- Wasserstoff
- ist ein Element, das aus lauter Wasserstoffatomen besteht
- es ist ein sehr reaktionsfreudiges Gas
- erhält die Abkürzung "H"
- Wasser
- ist eine Verbindung
- sein Grundbaustein ist das Wassermolekül (H) und ein Atom Sauerstoff (O), die miteinander verbunden sind
- ist flüssig und hat ganz andere Eigenschaften als Wasserstoff
- es wird chemisch als H2O bgekürzt
Was ist ein Puffersystem?
- Lösung um Säure zu binden, ohne dabei selber sauer zu werden (können überschüssige Säure auffangen)
- Puffersystem zum Beispiel wichtig um den Blut-pH-Wert ständig konstant zu halten
Beispiele Enzyme und ihre Funtkion im menschlichen Körper
- Amylase: kommt im Speichel und im Pankreas vor, spaltet Stärke zu Maltose
- Pepsin: wichtiges Magenenzym, spaltet Proteine zu kürzeren Polypeptidketten, den gelichen Vorgang katalysiert im Dünndarm das Enzym Trypsin, das im Pankreas gebildet wird
- Lipase: wird im Pankreas gebildet, spaltet im Dünndarm Fette zu Glycerin und Fettsäuren
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Aufbau eines Atoms
- Atomkern mit postiv geladenen Protonen und nicht geladenen Neutronen
- Atomhülle mit negativ geladenen Elektronen
- dabei sind immer gelich viele Protonen wie Elektronen vorhanden
- das Atom ist insgesamt elektrisch neutral
Definition Atom
- Atome sind die Grundbausteine der Materie
