Bio

Hauptenergielieferanten

Reservestoffe (z.B. bei Pflanzen)

Stützfunktionen bei Pflanzenzellen --> Cellulose

Monosaccharide: " Zucker"; 3-7 C-Atome; allg. Formel:C_nH_2nO_n; je nach dem ob OH-Gruppe an 1. C-Atom nach unten oder oben zeigt spricht man von alpha- oder beta-Sacchariden

                          Beipsiel: Hexose C₆H₁₂O₆; Pentose C₅H₁₀O_5; Fruktose; Galaktose

Disaccharide: 2 Monosaccharide --> 1 Disaccharide (über Kondensation, d.h. Wasserabspaltung verbunden)

Polysaccharide: 1) Stärke: pflanzlich; Amylose --> lineare Kraft (Jodnachweis Jod-Lösung auf Kartoffel --> Blaufärbung)

2) Glykogen: tierisch; ähnlich wie Stärke

3)Cellulose: beta-1,4-Bindung für den menschlichen Magen unspaltbar da Enzym fehlt; Festigkeit in Pflanzenzellwand

4) Chitin: Stickstoffhaltiges Polysaccharid; Exoskelett von Gliederfüßern; Pilze

Lipide ist ein Sammelbegriff für Fett, Öle und Wachse. DIe bioligsche Funktion der Lipide besteht unter anderem im mechanischen Schutz (z.B. im Muskel als Gleitmittel), Reservestoffe (hoher physiologischer Brennwert) und der Isolation (z.B. bei Pottwalen)

Fettmoleküle sind Verbindungen aus einem dreiwertigen Alkohol dem Glycerin und Fettsäuren. Die Carboxylgruppe der Fettsäuren haben sich unter Wassabspaltung mit den OH-Gruppen des Glycerins verbunden. Man unterscheidet zwischen ungesättigten (mind. eine C-C-Doppelbdg.), mehrfach ungesättigten (mehrere C-C-Doppelbdg.) und gesättigten Fettsäuren. Es gibt außerdem essentielle Fettsäuren welche mit der Nahrung aufgenommen werden müsse da der Körper diese nicht selbst herstellen kann. Desweiteren gibt es auch fettlösliche Vitamine, weshalb Fett in der Ernährung eine große Rolle spielt.

Phospholipide sind ähnlich aufgebaut wie Fette allerdings ist das Glycerin mit 2 FS und einer Phosphorsäure verestert.. Der Phosphatrest bildet einen hydrophilen Kopf während die FS einen hydrophoben Schwanz bilden. In Wasser bildern Phospholipide häufig Micellen oder größere Vesikel aus Lipiddoppelschichten.

Proteine bilden den größten Anteil aller organ. Substanzen im Körper. Sie sind aus 20 versch. AS aufgebaut, den sog. biogenen AS. Proteine übernehmen vielfältige Aufgaben und sind extrem wichtig: Enzyme, Botensotffe, Hormone, Antikörper, Strukturproteine (Keratin).

Bau: An ein einheitliches C-Atom ist je eine Aminogruppe (-NH₂), eine Carboxylgruppe (-COOH), ein Wasserstoffatom und ein Rest gebunden. Dieser Rest ist charakteristisch für die jeweilige AS.

Durch eine Peptidbindung der Carboxylgruppe einer AS mit der Aminogruppe einer anderen AS können große Ketten entstehen.Dipeptid--->--->---->Polypeptid/Protein.

Primästruktur: Abfolge der AS in der Kette; für jedes Protein einzigartig; vom N-Ende zum C-Ende; festgelegt durch genetisch Information; bestimmt die spezifischen Eigenschaften des Proteins.

Sekundärtstruktur: Gibt häufig auftretende Strukturen der AS-Kette an; diese wären alpha-Helix und beta-Faltblatt; sie basieren auf Wasserstoffbrückenbindungen entlang des Polypeptidrückgrats.

Tertiärstruktur:Komplette räumliche Anordnung der gesamten Polypeptidkette; alle Elemente der Sekundärstruktur zsm; Form der Polypeptidkette; Wasserstoffbrücken, Disulfidbrücke, Ionenbindungen und andere Wechselwirkungen.

Quartärstruktur: Lage mehrere Untereinheiten-Polypeptidketten (aus welchen ein Protein besteht und die jeweils in Tertiärstruktur vorliegen) zueinander; 

--> Die Konformation (spezifische Raumstruktur) eines Proteins bestimmt seine Funktion; Enzyme arbeiten beispielweise nach Schlüssel-Schloss-Prinzip; beeinflusst wird die Konformation durch Temperatur, pH-Wert und Ionenkonzentration; je nach Bedingungen in der Umgebung kann das Protein auch biologisch inaktiv werden; Denaturierung unter Hitze/ Einwirkung von Schwermetall auch möglich --> irreversibel, Raumstruktur wird vollständig terstört

• Nukleotid besteht aus einem Zucker, einem Phosphatrest und einer Base. Nukleotide sind die Bausteine von DNA und RNA bzw. die Kettenglieder
• einzelner Baustein des Erbguts
• Basen der DNA: Guanin-Cytosin; Adenin-Thymin;
• Basen der RNA: Guaninc-Cytosin; Adenin-Uracyl
• 3 Nukleotide kodieren jeweils für eine AS

DNA                                                                                                                         RNA                          

Desoxyribose                                                          Zucker                                         Ribose                            Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin                              Basen                                         Adenin, Guanin, Uracyl, Cytosin   Doppelhelix                                                             Bau                                            Einzelstrang  

Was:

• Speicherform des genetischen Codes in Tieren (Erbgut)
• Desoxyribonucleinsäure --> Ribose ist fünfwertiger Zucker
• DNA als Makromolekül besteht aus einem Zucker-Phosphat Rücken an welchen die verschiedenen Basen gebunden sind

Wie: DNA wird in Doppelhelixform im Inneren des Zellkerns aufbewahrt

Wo: DNA befindet sich im Zellkern und wird in dieser Form auch nur dort angetroffen, vor Verlassen des Zellkerns wird sie in RNA umkodiert

Wozu: DNA enthält genetischen COde welcher währen PBS in Proteine übersetzt wird

• Antike: Urzeugung --> Aristoteles: Würmer entstehen aus Schlamm
• Redi 1668: Würmer/Maden bilden sich nicht von selbst in faulendem Fleisch

Evolution des Lebens:

1. Chemische Evolution: Entstehung der fundamentalen organischen Moleküle (Blitze liefern Energie)
2. Alter der Erde: ca. 4,5 Mrd. Jahre; älteste Fossilie: 3,7 Mrd. Jahre --> Leben in knapp 800 Mio. Jahren entstanden
3. Miller-Experiment: Beweis durch Nachahmung der Eigenschaften der Urerde und seiner Atmosphäre können orangische Verbindungen und AS entstehen --> Uratmosphäre enthielt : H₂O, NH_3, CH₄, H₂, CO und war hoch energetischer UV- Strahlung ausgesetzt
4. Darauf folgte die Entstehung der ersten Zelle welche sich weiter in mehrzellige Organismen entwickelte

Ex existieren 20, welche in unterschiedlichen Polypeptiden zu sämtlichen Proteinen im menschlichen Körper kombiniert werden.

Ein im Körper beildeter Botenstoff, welcher in spezialisierten Zellen hergestellt wird und direkt in die Lymphe oder den BK entlassen wird. Hormone wirken an spezifischen Orten welche nicht ihr Produktionsort sind, sie wirken schon in sehr geringen Dosen. Bsp.: Insulin --> Senkung des Blutzuckerspiegels

Biokatalysatoren für chemische Reaktionen im Körper, sie werden während der Reaktion nicht verbraucht und gehen unverändert wieder aus dieser hervor. Enzyme reduzieren meißtens die Reaktionsenergie.

Organische Verbindungen, welche der Organismus nicht als Energieträger sondern für andere lebenswichtige Funktionen benötigt, die jedoch der Stoffwechsel größtenteils nicht selbst synthetisieren kann. Deshalb müssen sie über die Nahrung aufgenommen werden. Enige Vitamine werden dem Körper als Provitamine (Vorstufen) zugeführt und müssen dann erst in ihre Wirkform umgewandelt werden.

Botenstoffe, die der biochemischen Kommunikation zwischen Lebewesen einer Spezies dienen. Neben den bekannten Sexuallockstoffen gibt es z.B. auch Pheromone zu Wegmarkierung (Ameisen) oder als Alarmbotenstoff.

zu den Fetten gehören auch die essentiellen Fettsäuren welche über die Nahrung aufgenommen werden müssen. Diese spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und Wachstumsprozessen --> fettlösliche Vitamine

• beseht aus 4 Polypeptidketten und Farbstoffmolekülen genannt Häm welche die Quartärstruktur bilden
• aus 4 Untereinheiten zusammengesetzt; diese sind 2 alphahelix-Ketten und zwei betfaltblatt-Ketten
• Jede Polypeptidkette (Globin) trägt ein Häm-Molekül an welcher Sauerstoff an ein Eisen 2 Atom gebunden wird