Chemie begreifen, Schulbuch

δ --- δ + δ --- δ + Für besonders Interessierte G5 90 Lösungsanleitung: 1. Es gibt keinen Bindungswinkel bei außen liegenden Atomen, sondern nur bei solchen, von denen mindestens 2 Bindungen ausgehen. Bindungswinkel ohne Doppelbindung: ca. 109,5° (Tetraederwinkel) Bindungswinkel mit einer Doppelbindung: ca. 120° Bindungswinkel mit zwei Doppelbindungen oder einer Dreifachbindung: 180° 2. Möglichst viele Atome sind in einer Zickzacklinie mit 109,5° oder 120° in der Zeichenebene anzuordnen, außer der Bindungswinkel beträgt 180°! Nur bei einem Bindungswinkel von 109,5° und 3 oder 4 Einfachbindungen sind Moleküle räumliche Gebilde. 3. Die EN der aneinander gebundenen Atome wird verglichen. Beträgt der Unterschied mehr als 0,3, so ist δ – bei dem Atom mit der größeren EN einzuzeichnen und beim anderen δ +. 4. Bei Unklarheiten, ob die Teilladungen völlig symmetrisch verteilt sind, hilft das »Fadenkreuz«: Sind die Teilladungen auf der linken und rechten bzw. oberen und unteren Seite des Moleküls verschieden, so ist das Molekül polar. 5. Nur gleichartige Moleküle lassen sich völlig durchmischen und bilden eine Lösung. Polare Moleküle ziehen sich viel stärker an als unpolare. Polare Moleküle lösen sich in Wasser und unpolare meiden es. Man bezeichnet sie daher als hydrophil (griechisch: hydor = Wasser, philos = liebend) bzw. hydrophob (griechisch: phobos = verabscheuend). Was geschieht, wenn ein lang gestrecktes Molekül einen wasserlöslichen und einen wasserunlöslichen Anteil besitzt? In diesem Fall bilden sich im Wasser automatisch doppelwandige Hohlkugeln. Diese kleinen Bläschen bezeichnet man als Vesikel. Der hydrophile »Kopf« der Moleküle ist zum Wasser hin orientiert, und die hydrophoben kettenartigen Anteile kommen nur mit ihresgleichen in Berührung. Nach dem gleichen Prinzip entstehen biologische Membranen, die Zellen einhüllen und abgrenzen. Manche große, zylinderförmige Eiweiß- Moleküle weisen in ihrer Mitte einen wasserunlöslichen Anteil auf, der gerade zur Wandstärke einer Membran passt. Diese Struktur bewirkt, dass das Molekül von selbst seinen einmal gefundenen Platz in einer Membran behält. Viele biologisch wichtige Moleküle finden ihren Partner nach dem Schlüssel- Schloss-Prinzip: Ihre Oberflächen passen geometrisch und hinsichtlich der Ladungsverteilung genau zueinander. Allerdings darf man sich »Schlüssel und Schloss« nicht starr vorstellen, denn Moleküle werden durch die Wärmebewegung ständig verdreht und verformt! Dieses »Andocken« von Molekülen an andere bildet die Grundlage für das Übertragen der Erbinformation, die Abwehr körperfremder Stoffe und Organismen, die Wirkung von Hormonen, Drogen und Medikamenten und viele andere biologisch bedeutsame Vorgänge. Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Vesikels DNA-Basenpaarung Andocken eines Wirkmoleküls an einem Rezeptormolekül Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv