Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Screening-Techniken in der Pestizid-Industrie

Vor 1980 waren Gewächshaustests zur Wirkstoffsuche in der Pestizid-Industrie sehr teuer, da sie viel Zeit und große Mengen des Produkts erforderten. Mit dem Aufkommen der Molekularbiologie in den 1980er und 90er Jahren verlor diese Technik an Bedeutung, ähnlich dem zuvor verwendeten Rezeptor-Inhibitor-Modell für Verbindungen. Ab 1990 etablierte sich jedoch das „High-Throughput-Screening“ (HTS), da es keine Emissionen erfordert, unbegrenzte Testmöglichkeiten bietet, in Reagenzgläsern mit geringen Mengen durchgeführt werden kann und vor allem durch die kombinatorische Chemie eine Vielzahl von Ergebnissen liefert. Die Anzahl der aktiven Substanzen stieg von 1.300 auf über 50.000.

Zellstoffherstellung

Grundlagen der Probenanalyse

Konzentrationsbereiche

Die Analyse von Proben erfolgt je nach Konzentration der zu bestimmenden Bestandteile in verschiedenen Bereichen:

• Hauptbestandteile: Mehr als 1% des Gesamtanteils
• Nebenbestandteile: 0,1% - 1% des Gesamtanteils
• Spuren: Weniger als 0,1% des Gesamtanteils
• Ultraspuren: Im ppm-Bereich (parts per million)

Analytische Methoden und Probenmengen

Probenvolumen und Einwaage

Die Wahl der Analysemethode hängt stark von der verfügbaren Probenmenge ab:

• Makroanalyse: Probenmenge über 100 mg, gelöst in ca. 10 ml
• Semimikroanalyse: Probenmenge 10-100 mg, gelöst in 1-10 ml
• Mikroanalyse: Probenmenge 1-10 mg, gelöst in 0,1-1 ml
• Ultramikroanalyse: Probenmenge unter 1 mg, gelöst in weniger als 0,1 ml

Grundlagen der Probenahme

Die... Weiterlesen "Probenanalyse und Probenahme: Grundlagen & Methoden" »

Chemie

Atom

Die kleinste Einheit eines chemischen Elements, die ihre Identität oder ihr Eigentum behält und nicht durch chemische Prozesse unterteilt werden kann.

Atomare Struktur

• Proton: Subatomares Teilchen mit positiver Ladung (+).
• Neutron: Ungeladenes subatomares Teilchen.
• Elektron: Negativ geladenes subatomares Teilchen.

Chemisches Element

Ein Stoff, der nicht durch chemische Reaktionen zerlegt werden kann. Substanzen, die durch Moleküle des Typs 1 Einzelzimmer ei O, O₂, O₃

• Atomnummer: Anzahl der Protonen.
• Massenzahl: Anzahl der Protonen + Neutronen.

Elemente in lebenden CHON

Chemische Bindung

Die Verbindung zwischen zwei oder mehr Atomen, um Moleküle zu bilden.

Ionische Bindung

Bindung zwischen einem Metall und einem Nichtmetall mit einer Elektronegativitätsdifferenz... Weiterlesen "Einführung in die Chemie und die Zelle" »

Elektrolyse

Elektrolyse beschreibt eine Reaktion, bei der ein elektrischer Strom eine chemische Veränderung in einer Elektrolytlösung verursacht. Oxidation (Abgabe von Elektronen) findet an der Anode und Reduktion (Aufnahme von Elektronen) an der Kathode statt.

Elektrodenpotential

Wenn ein Leiter (Elektrode) in Kontakt mit einer elektrolytischen Lösung gebracht wird, entsteht spontan eine elektrische Potentialdifferenz an der Elektrode-Lösung-Grenzfläche. Diese Differenz wird als Elektrodenpotential bezeichnet und in Volt gemessen.

Spannung

Die Spannung ist die Potentialdifferenz in Volt zwischen den beiden Elektroden. Sie ist die Summe mehrerer Beiträge: Gleichgewichtspotential der Anode, Gleichgewichtspotential der Kathode, Überspannungen,... Weiterlesen "Grundlagen der Elektrolyse: Elektrodenpotential, Spannung, Stromdichte und Überspannung" »

Der Zellzyklus: Interphase und Mitose

Die Interphase ist die Phase der Vorbereitung, in der die DNA repliziert wird. Sie gliedert sich in drei Hauptstadien:

• G1-Phase: Synthese von RNA und Proteinen, Zunahme des Zytoplasmas.
• S-Phase (Synthese): Verdopplung der DNA, Bildung von zwei Chromatiden.
• G2-Phase: Zusätzliche Wachstums- und Kontrollzeit.

Mitose (Kernteilung somatischer Zellen)

Die Mitose ist eine äquationale Teilung und gliedert sich in vier Phasen:

1. Prophase: Längster Schritt. Auflösung der Kernhülle (Karyotheka), Verdopplung der Zentriolen, Spindelbildung. Die Chromosomen sind bereits kondensiert.
2. Metaphase: Die Chromosomen ordnen sich in der Mitte der Zelle an (Äquatorialplatte).
3. Anaphase: Trennung der Schwesterchromatiden, die zu den

Arten der Forschung und Entwicklung

Grundlagenforschung

Die Grundlagenforschung untersucht die Eigenschaften von Objekten und die Gesetze, die sie regieren.

Angewandte Wissenschaft

Die Angewandte Wissenschaft sucht nach Wegen, diese Eigenschaften nutzbar zu machen.

Technologische Entwicklung

Die Technologische Entwicklung zielt darauf ab, Anwendungen im industriellen Maßstab zu liefern.

Der Technologische Cyclus (TC)

Der TC ist ein geplanter Prozess mit definierten Zielen und Phasen. Er hilft dabei, Phänomene zu erklären und Entdeckungen zu machen.

• Der TC versucht, allgemeine Lösungen zu finden.
• Er basiert auf vorhandenem Wissen.
• Er umfasst qualitative und quantitative Aspekte.
• Der TC führt zu Ergebnissen und ist typischerweise eine Teamleistung.

Schritte

Chemie und Biochemie: Komponenten der lebenden Materie

Komponenten der lebenden Materie

• Bioelemente
• Biomoleküle
• Bindungskräfte

Eigenschaften der lebenden Materie

• Komplexität
• Ordnung
• Replikationsfähigkeit

Zellstruktur und Organisation: Prokaryoten und Eukaryoten

1. Die chemischen Bausteine der Materie

Alle Lebewesen bestehen aus den gleichen chemischen Elementen, die die gleichen Arten von Molekülen bilden. Dies spiegelt den gemeinsamen evolutionären Ursprung von Zellen und Organismen wider.

A. Bioelemente

Hauptelemente (Makroelemente)

• Kohlenstoff (C)
• Wasserstoff (H)
• Sauerstoff (O)
• Stickstoff (N)

Mengenelemente (Nebenelemente)

• Schwefel (S)
• Phosphor (P)
• Magnesium (Mg)
• Calcium (Ca)
• Natrium (Na)
• Kalium (K)
• Chlor (Cl)

Spurenelemente (Mikroelemente)

Eisen (Fe), Silizium... Weiterlesen "Biochemie: Bausteine und Eigenschaften der lebenden Materie" »

Lipide: Organische Biomoleküle und ihre Eigenschaften

Lipide sind eine Gruppe organischer Biomoleküle, die folgende Eigenschaften aufweisen:

• Löslich in organischen Lösungsmitteln (z.B. Ether, Chloroform)
• Unlöslich in polaren Lösungsmitteln (z.B. Wasser)
• Bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Fettsäuren: Aufbau und Merkmale

Fettsäuren sind Moleküle, die aus einer aliphatischen, geradkettigen Kohlenwasserstoffkette (z.B. -CH₂-CH₂-CH₂-) mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen bestehen und eine Carboxylgruppe (-COOH) als Säuregruppe aufweisen.

Gesättigte Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren besitzen nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen ihrer linearen Kohlenwasserstoffkette. Beispielformel: CH₃-... Weiterlesen "Lipide: Struktur, Eigenschaften und biologische Funktionen" »

Einführung in Kolloide

Kolloide sind Systeme mit dispergierten Teilchen, deren Größe zwischen 1 und 100 nm liegt. Sie stellen einen Übergangsbereich zwischen echten Lösungen und Suspensionen dar.

• Disperse Phase: Die in einem Medium verteilten Teilchen (z.B. Mizellen, kolloidale Partikel).
• Dispersionsmittel: Das Medium, in dem die Teilchen verteilt sind.

Wichtige Eigenschaften kolloidaler Systeme umfassen Korngröße, Art der Beschichtung, Grenzflächeneigenschaften, Sedimentationsverhalten der Teilchen und Partikeltrennung.

Vergleich von Lösungen, Kolloiden und Suspensionen

• Lösung: < 1 nm, homogen, nicht trennbar durch Filtration.
• Kolloid: 1–100 nm, heterogen, hohe spezifische Oberfläche, nicht trennbar durch einfache Filtration.
• Suspension:

Chemie Grundlagen: Bindungen, Reaktionen und Begriffe

Die Oktettregel: Grundlagen der chemischen Bindung

Die Oktettregel besagt, dass Atome in Verbindungen dazu neigen, Elektronen mit anderen Atomen auszutauschen, um acht Elektronen in ihrer äußersten Schale zu erreichen, mit Ausnahme von Wasserstoff, der zwei Elektronen anstrebt.

Chemische Bindungen: Arten und Eigenschaften

Ionische Bindung: Anziehung zwischen Ionen

Die ionische Bindung entsteht durch die elektrische Anziehung zwischen positiv geladenen Ionen (Kationen) und negativ geladenen Ionen (Anionen). Metalle bilden ionische Verbindungen mit Nichtmetallen.

Eigenschaften ionischer Verbindungen

• Sie sind bei Raumtemperatur fest und haben sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte.
• Sie sind hart und