Gesteine, Minerale und Biomoleküle: Eine Übersicht

Magmatische Gesteine

Sie werden aus Magma mit gelösten Gasen gebildet, die aus den tiefen Teilen der Erde kommen. Es gibt drei Typen: vulkanische, plutonische sowie porphyrische oder Ganggesteine (Codia/Filoniana).

Sedimentgesteine

Sie entstehen durch die Vereinigung von losen Ablagerungen und Partikeln, die sich auf dem Boden der Meere und Ozeane sammeln. Sie können als chemische, organische oder detritische Sedimente klassifiziert werden.

Metamorphe Gesteine

Diese entstehen durch die Umwandlung anderer Gesteine, wenn diese unter hohem Druck und bei hoher Temperatur stehen.

Gesteine und ihre Anwendungen

Gesteine sind natürliche Stoffe, inerte Feststoffe (mit Ausnahme von Erdöl) und bestehen aus verschiedenen Mineralien. Die wichtigsten Anwendungen sind:

• Als Energiequelle: Aus Erdöl werden Diesel, Kerosin und Teer gewonnen.
• Kohle: Dient als Energiequelle, vor allem in thermischen Kraftwerken.
• Granitfelsen: Werden im Bauwesen als Bau- und Ornamentsteine verwendet.
• Schiefer (Louza): Wird für Gebäude genutzt.
• Ton (Arxil): Zur Herstellung von Ziegeln und Fliesen.

Minerale: Eigenschaften und Klassifizierung

Minerale sind anorganische, feste, natürliche Substanzen mit einer festen chemischen Zusammensetzung. Es gibt drei Hauptarten von Gesteinen: magmatische, metamorphe und Sedimentgesteine.

Physikalische Eigenschaften

Minerale besitzen physikalische Konstanten zur Identifizierung: Zähigkeit, Glanz, Spaltbarkeit, Strichfarbe, Farbe und Reinheit.

Chemische Zusammensetzung

Die meisten Mineralien bestehen aus einer kleinen Anzahl chemischer Elemente: Silizium, Sauerstoff, Kalium, Natrium, Kalzium, Aluminium, Magnesium und Eisen.

Klassifizierung

• Metallische Minerale: Bleiglanz, Magnetit, Bauxit etc.
• Nichtmetallische Mineralien: Quarz, Glimmer, Kaolin etc.

Bildung von Biomolekülen

Dazu gehören Wasser und anorganische Mineralien sowie organische Stoffe wie Glykoside (Kohlenhydrate), Lipide, Proteine und Nukleinsäuren. Diese bilden die Basis für Zellen, die wiederum zu Folgendem führen:

• Einzellige Organismen
• Mehrzellige Organismen

Anwendungen von Wasser

Wasser wird als Basis für chemische Reaktionen genutzt, für den Transport von Stoffen, zur Formgebung der Zellen und zur Regulierung der Körpertemperatur.

Die Mineralien in Lebewesen

Sie bilden solide und harte Teile von Lebewesen (wie Skelette oder Muschelschalen). In Lösung greifen sie als Ionen in chemische Reaktionen ein und sind wichtig für die Gesundheit, zum Beispiel als Bestandteil von Hämoglobin-Molekülen.

Glykoside oder Kohlenhydrate

Ihre Funktion ist energetisch und strukturell. Sie bestehen aus Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff und werden unterteilt in:

• Monosaccharide: Bestehen aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen. Beispiele: Glukose, Fruktose, Ribose, Galaktose.
• Disaccharide: Werden aus zwei Monosacchariden gebildet.
• Polysaccharide: Bestehen aus der Vereinigung mehrerer Monosaccharide. Beispiele: Glykogen, Stärke aus Kartoffeln, Zellulose.

Proteine: Struktur und Funktion

Proteine sind Polymere aus Aminosäuren (es gibt 20 verschiedene). Sie bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel.

Funktionen von Proteinen

• Enzym-Funktion: Sie beschleunigen chemische Reaktionen.
• Strukturelle Funktion: Sie sind Teil der Zellstruktur.
• Transport: Sie befördern Substanzen von einem Teil des Körpers zum anderen.
• Verteidigung: Antikörper, die es uns ermöglichen, uns gegen Viren und Bakterien zu verteidigen, sind Proteine.

Struktur der Proteine

Die Reihenfolge, in der die Aminosäuren angeordnet sind, nennt man Primärstruktur; sie ist verantwortlich für die Funktion. Denaturierung ist der Verlust der Struktur und daher auch der Funktion.