Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Das Wichtigste Hier wird es anschaulicher V4 246 In der Zelle werden nichtkonjugierte Doppelbindungen durch Eliminierung von 2 Wasserstoff- atomen nachträglich in Fettsäuren eingebaut; sie werden dadurch »ungesättigt«. Säugetiere haben diese Fähigkeit bzw. die Enzyme verloren, Doppelbindungen nach dem 9. Kohlenstoffatom einzufügen. Solche »essenzielle« Fettsäuren müssen daher mit der Nahrung zugeführt werden, weil daraus lebensnotwendige Signalstoffe – zB Prostaglandine – aufgebaut werden. In welchem Ausmaß Doppelbindungen in der Biosphäre anzutreffen sind, hängt oft mit der Temperatur zusammen: Früchte und Samen aus kälteren Regionen beinhalten mehr ungesättigte Fettsäuren als solche, die aus den Tropen stammen. Das Fett von Tieren besteht hauptsächlich aus gesättigten Fettsäuren, außer sie müssen bei tiefen Temperaturen überleben. Im Rentierbein zeigt sich dieser Zusammenhang besonders deutlich: Der Anteil der einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren steigt, je näher sich eine Zelle bei der Zehe befindet. Eindrucksvoll ist die Rolle der Triglyceride als Energie- speicher: Ein 70 kg schwerer Mensch besitzt ca. 11 kg an Fettreserven, wodurch er etwa 3 Monate ohne Nahrung überleben kann. Der gleiche Energieinhalt in Glucose- Molekülen würde sein Körpergewicht auf mehr als 120 kg erhöhen. Manche Zugvögel fliegen mehr als 2000 km nonstop und »verbrennen« dabei 2 / 3 ihres Fettdepots. Müssten sie ihren Energievorrat durch Glucose decken, wären sie flugunfähig. Beim Fettabbau entsteht nebenbei lebensnotwendiges Wasser. Das nutzen auch Kamele, indem sie bei Wassermangel ihren Fetthöcker »verbrennen«. Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Fettzelle Van-der-Waals-Kräfte entstehen durch sehr kurzlebige Teilladungen, die durch Verschiebung der Elektronenwolken gegenüber den Atomkernen entstehen. Ursache dafür sind zB Zusammenstöße von Molekülen. Van-der-Waals-Kräfte sind vor allem bei großen Molekülen mit vielen Elektronenwolken wirksam. Eine einzelne Elektronenpaarbindung kann zwei Nichtmetallatome aneinander binden, ihre gegenseitige Verdrehung jedoch nicht verhindern. Im Gegensatz dazu ist eine Doppelbindung aus zwei Elektronenwolken starr, und das Molekül ist in E- oder Z-Form fixiert. Auf ähnliche Weise führt erst ein zweiter verdrehbarer Steckkontakt zwischen zwei Kugeln zu ihrer starren Verknüpfung. Ohne Doppelbindungen sind lange Ketten aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen symmetrisch aufgebaut. Diese lagern sich daher leicht aneinander, sodass der Schmelzpunkt hoch liegt (zB bei Fetten). Fett-Moleküle in der Z-Form haben abstehende, lange Reste, die die Stapelung erschweren. Deshalb sind zB Öle flüssig. Fette und Öle bestehen aus Triglyceriden – das sind dreifache Ester mit langen Ketten aus Kohlenstoffatomen. Sie werden in Fettzellen gespeichert, einerseits wegen ihres Energie- vorrats und andererseits als Ausgangsmaterial für biologische Membranen. Fett-Moleküle ohne Doppel- bindung, mit lang gestreckten Resten mit Doppel- bindungen und lang gestreckten Resten in E-Form mit Doppel- bindungen und abstehenden Resten in Z-Form Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv