1376
F: Warum ist "knochentrockener" Boden hart ?
Endlich regnet es wieder und ich kann meinen Boden bearbeiten. Aber warum ging das vorher nicht ? Ich habe schweren Lehmboden, wenn auch inzwischen mit reichlich Humus.
Sandboden wird nicht in gleichem Maße hart beim Trocknen. Im Gegenteil:
Seinerzeit habe ich die Sandburg immer schön gewässert .
Bei kleiner Korngröße scheint Wasser das Eindringen in den (schweren) Boden ( mit Spaten o.Ä.) zu erleichtern.
Aber wie kanns man erklären ? Wissen Sie Rat ?Bin gespannt, ob ich Post bekomme!

A: Hierzu zunächst eine Story: Mein Vater hat uns Kindern mal einen Sandkasten mit reinstem, weißen Glassand gefüllt. Wir konnten damit rein gar nichts anfangen, denn der Sand buk nicht zusammen, sondern zerbröselte sofort beim Trocknen.
Wir kamen auf die Idee, den Sand zu verschmutzen, indem wir etwas Lehm darunter mischten: Der Sand sah dann nicht mehr so schön aus, aber wir konnten endlich wieder die schönsten Sandburgen bauen.

Sandboden ist grobkörnig; die Sandkörner berühren sich kaum und hängen deshalb nicht so stark zusammen. Lehmboden enthält sehr viele kolloidale Anteile (Tonmineralien), die sich zwischen die gröberen Teile schieben und diese regelrecht zusammenkleben. Es handelt sich hier um elektrostatische Bindungen und (falls Sie chemisch bewandert sind) auch um Wasserstoffbrücken sowie van der Waals-Bindungen.
Wasser wird vom Lehm und Ton stark absorbiert und löst diese Bindungen auf. Der Boden wird durch den Regen aufgeweicht. Wird der Boden trocken, so dampft das Wasser ab, die Tonmineralien binden sich nun untereinander sowie an die Sandkörner. Er wird sogar knochenhart. Sein Volumen nimmt ab, es kommt deshalb zu Schrumpfungsrissen.

Das Verhalten können Sie durchaus mit einem Stärkekleister oder anderen Klebstoff auf Lösemittelbasis (wie UHU) vergleichen.

1377
F: Ich wollte meinen Schülern zeigen, dass Calcium und Magnesium ähnliche Metalle sind und deshalb in der gleichen Hauptgruppe / Elementfamilie stehen. Leider ist es mir nicht gelungen, Calcium zu entzünden, obwohl das in mehreren Schulbüchern beschrieben (in Magnesiarinne erhitzen ...). Liegt vielleicht an der starken Oxidschicht, die man bei den kleinen Körnchen ja aber nicht wegschmirgeln kann. Haben Sie einen Tipp, wie man das Calcium zum Brennen bringen kann?

A: Ich kenne das Problem: Ihr Calciummetall ist zu vergammelt, als dass es noch reagieren könnte. Das erkennt man an einem weißen Überzug. Reines Calcium sieht metallisch glänzend aus. Durch Einwirkung von Sauerstoff, Wasser und CO₂ besteht es mehr aus basischem Calciumcarbonat. Das damit überzogene Metall brennt kaum…
Da können Sie nichts machen. Eine Reinigungsprozedur kann ich Ihnen nicht empfehlen. Sie müssen frisches Calcium nehmen. Achten Sie dann darauf, dass der Rest bestens (das heißt absolut luftdicht!) verpackt wird.

1378
F: Wiedermal ist in meinem Bio Kurs eine frage aufgekommen die unser Lehrer nicht beantworten konnte. Es geht um das Enzym im Citratzyrklus, dass aus Succinyl-CoA Succinat macht. Gleichzeitig wandelt dieses Enzym GDP+P zu GTP um. Das sind zwei Einzelvorgänge die direkt ja eigentlich nichts miteinander zu tun haben. Laufen diese am selben Bindungszentrum ab oder kann das Enzym an zwei Bindungsstellen zugleich arbeiten? Laufen die beiden Vorgänge nacheinander ab oder zugleich?

A: Das Ganze riecht tatsächlich nach einem Multienzymkomplex. Aber hier handelt es sich um die Reaktionssequenz, die nur von einem einzigen Enzym, der Succinyl-CoA-Synthetase (auch Succinat-Thiokinase genannt), katalysiert wird.

Wichtig zu wissen: Das Enzym trägt im aktiven Zentrum einen positiv geladenen Histidinrest. Der hilft mit, die Energie, die aufgrund der zuvor abgelaufenen oxidativen Decarboxylierung im Succinyl-CoA gespeichert ist, zu konservieren. Das funktioniert so:

Zunächst lagert sich das negativ geladenen Succinyl-CoA an den His-Rest an. Dann wird im Succinyl-CoA der CoA-Rest gegen ein von außen hinzu kommendes anorganisches Phosphat ausgetauscht. HS-CoA wird ausgestoßen. Es entsteht ein gemischtes und deshalb hochenergetisches Säureanhydrid: Succ-Phosphat. Im nächsten Teilschritt wird das Phosphat vom Succ-Phosphat energiekonservierend auf den His-Rest übertragen. Der verliert damit die positive Ladung und bekommt aufgrund des Phosphatrestes eine negative Ladung; es kommt zum Ausstoß des nunmehr freien negativ geladenen Succinats. Das am His-Rest phosphorylierte Enzym überträgt anschließend das Phosphat wiederum energiekonservierend auf einen GDP-Rest. GTP wird ausgestoßen; das Enzym liegt wieder frei und erneut reaktionsbereit vor.
Die anschließende Umwandlung von GTP zu ATP erfolgt ebenfalls verlustfrei.

Zu solchen Fragen kontaktieren Sie am besten das Lehrbuch von Nelson-Cox: Lehninger Biochemie, Springer Verlag.

1379
F: Hallo, ich habe eine kleine Frage: Ich habe mir eure Ausführungen zum Thema Abflussreiniger durchgelesen und fand die vorgeschlagenen Experimente echt praktisch. Ein Versuch war aber das Auflösen von Haaren in konzentrierter Kalilauge.Ich bin mir nicht sicher, wie das mechanistisch funktioniert, denn anders als beim nucleophilen Angriff des Fettabbaus habe Ich ja keine Abgangsgruppe am Kohlenstoff, die bei der Regeneration der Doppelbindung mitwirkt. Wie funktioniert das also?

A: Durch die OH^--Ionen werden vor allem C-N-Bindungen gespalten, also auch die Peptidbindungen. Es handelt sich somit um die alkalische Hydrolyse von Säureamiden, die völlig analog zur Esterspaltung verläuft. Schauen Sie sich eine Peptidbindung an und vergleichen Sie diese mit einer Esterbindung. Nur ist das Säureamid weniger angreifbar, da das zentrale C-Atom nicht so stark polarisiert ist wie beim Ester. Deshalb muss man die besonders aggressive KOH nehmen. Esterspaltungen gelingen bekanntlich schon mit schwach alkalischen Sodalösungen.
Abgangsgruppe ist bei den Amiden anstelle des Alkohols bei Estern ein Amin.

Hinzu kommt noch: Durch anschließende SN-Reaktionen werden freie Aminogruppen (z. B. die der abgespaltenen Aminosäuren) gegen OH^--Ionen ausgetauscht. Deshalb kommt es zu einem starken Austritt von Ammoniak.

1380
F: Ich muss Sie leider - wie sonst die Schüler - mit einer Frage belästigen. Und zwar habe ich Probleme beim Verständnis des Emulsionsbegriffes. Ich weiß natürlich, dass eine Emulsion aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten besteht, die durch einen Emulgator zu feinen Tröpfchen zerteilt und so gemischt werden.
Ich wollte die Emulsionbildung anhand eines Experimentes demonstrieren (etwas Rapsöl in Wasser mit Tensiden vermischen). Dabei ist mir aber aufgefallen, dass das Fett nur dispergiert wird. Wenn die Öltropfen sichtbar sind, handelt es sich doch nicht um eine Emulsion, oder etwa doch??? In einer Creme ist ja auch keine Trennung der Phasen sichtbar...
Ich bin verwirrt...

A: Neben größeren Tröpfchen gibt es schon Trübungen in der wässrigen Phase, die ich als Emulsion bezeichnen würde. Wenn Sie eine „echte“ Emulsion unter dem Mikroskop betrachten, sieht die auch nicht anders aus. Da erkennen Sie die Tröpfchen.
Sie erwarten etwas Milchartiges. Die Milchfett-Emulgatoren, die das Milchfett umhüllen, sind große Eiweißmoleküle, die die ganze Oberfläche der Fettkügelchen abdecken.
Im Falle der kleinmolekularen Tenside müssen Sie einfach mehr davon zum Öl hinzugeben und vor allem sehr gut und ausdauernd mischen. Das kann dauern, vor allem gibt es dabei im Schulexperiment leider viel Schaum.
Die Cremes und Salben, die Ihnen vorschweben, werden in Maschinen stundenlang gerührt und gemischt!

Zurück zur Startseite