Physiologische Grundlagen des Körpers MGL 450
Ausbildung NHP
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A. J.
A. J.
Diese Lernkarten behandeln die physiologischen Grundlagen des menschlichen Körpers und sind für Fortgeschrittene geeignet. Sie konzentrieren sich auf die chemischen Prozesse und Reaktionen im Körper, wie die Denaturierung von Proteinen, die Rolle von Aminosäuren und Enzymen sowie die Bedeutung von Kohlenhydraten und Fetten. Die Karteikarten erklären auch die Unterschiede zwischen organischen und anorganischen Substanzen, die Bedeutung von Puffersystemen und die Arten von Atomverbindungen. Diese Lernkarten sind ideal für Medizinstudenten und Fachleute, die ihr Verständnis der biologischen und chemischen Prozesse im Körper vertiefen möchten.
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
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
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
Analyse und Synthese einer chemishcen Verbindung
- Analyse
- Zerlegung einer chemischen Verbindung
- Synthese
- Bildung einer chemischen Verbindung
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)
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...
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:
Arten der Atomverbindung
- hängt von der Anzahl und Verteilung ihrer Elektronen ab
- Ionenbindung (Metallatom und Nichtmetallatom)
- Metallbindung (Verbindung von Metallatomen)
- Elektronenpaarbindung (Verbindung von Nichtmetallatomen)
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)
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
Organische und anorganische Chemie
- 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
Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen
- 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
Unterschied Kohlenwasserstoffen und Kohlenhydraten
- 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
Stärke
- 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
Als was wird Glucose im menschlichen Körper gespeichert?
- als Glycogen = tierische Stärke (in Leber)
Gärung
- 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
Unterschied zwischen Fettsäuren und (Neutral-) Fett
- Fettsäuren
- langkettige, einwertige Carbonsäuren
- Fette
- Verbindungen aus Fettsäuren und Glycerin (ein Alkohol)
Organische Säuren
(Carbonsäuren)
- 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
Aminosäuren und Proteine
- 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
Denaturierung
- 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
Definition Atom
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- Atome sind die Grundbausteine der Materie
Aufbau eines Atoms
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- 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
Was sind Elemente?
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- Elemente sind Stoffe, die aus lauter gleichen Atomen, d.h. nur einer Atomart bestehen
- weder physikalisch noch chemisch in weitere Stoffe zerlegbar
Was sind Verbindungen?
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- 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 ist ein Molekül?
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- Verband von zwei oder mehreren chemisch miteinander verbundenen Atome
Was ist auf dem PSE dargestellt ?
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- Elemente anhand Protonenanzahl geordnet
Unterschied Physik - Chemie
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- 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...
Aggregatszustände und ihre Änderungen
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- Fest
- Flüssig
- Gasförmig
Diffusion anhand eines Beispiels erklären
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- 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
Osmose anhand eines Beispiels erklären
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- 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
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
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-
Was sind Ionen
- Ionen sind positiv oder negativ geladene Atome
Positiv geladene Ionen nennt man
- Kationen
Negativ geladene Ionen nennt man
- Anionen
Säuren und Basen ?
- Säuren: Verbindungen die gerne ein Wasserstoff-Ion abgeben wollen
- Basen: Verbindungen die gerne ein Wasserstoff-Ion aufnehmen wollen
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)
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...
Grundprinzip Oxidation und Reduktion
- Oxidation ist eine Reaktion, bei der ein Stoff Sauerstoff aufnimmt
- Reduktion ist eine Reaktion, bei der ein Stoff Sauerstoff abgibt
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)
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Cartes-fiches
Aminosäuren und Proteine
- 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
Denaturierung
- 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
