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Wasserstoff-BrückenbindungZoomA-Z

Fachgebiet - Allgemeine Chemie

Wechselwirkungen D-H···|A zwischen einem Protonendonor D-H und einem Protonenakzeptor |A heißen Wasserstoff-Brückenbindungen. D und A sind im Allgemeinen stark elektronegative Atome wie F, O und N. In vielen Wasserstoff-Brückenbindungen ist der Abstand der Atome A und D kürzer als die Summe der Van-der-Waals-Radien von A und D (Abstandskriterium). Außer strukturell (Abstand A-D und Winkel A-H-D) lässt sich die Existenz von Wasserstoff-Brücken auch spektroskopisch (insbesondere schwingungsspektroskopisch) nachweisen.

Typische Energien von Wasserstoff-Brückenbindungen D-H···A liegen zwischen 10 und 50 kJmol-1 . Die stärkste aller Wasserstoff-Brücken ist die F-H···F-Brücke im Hydrogenfluoridion (161 kJmol-1 ). Zur Bindungsenergie einer Wasserstoff-Brückenbindung tragen elektrostatische Beiträge (Dipol-Dipol- bzw. Dipol-Ion-Wechselwirkungen) und kovalente Beiträge (Dreizentren-Vierelektronen-Bindung) bei.

IUPAC-Definition 2010
Die Wasserstoff-Brückenbindung ist eine anziehende Wechselwirkung zwischen einem Wasserstoff-Atom aus einem Molekül oder Molekülfragment X-H, in dem X elektronegativer als H ist, und einem Atom aus dem selben oder einem anderen Molekül, bei der sich eine Bindungsbildung nachweisen lässt.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

WasserstoffLevel 145 min.

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Diese Lerneinheit gibt einen Überblick über das Element Wasserstoff einschließlich Eigenschaften, Reaktionsverhalten, Nachweis, Vorkommen, Gewinnung und Verwendung des Elements sowie ausgesuchter Verbindungen.

DNA-StrukturenLevel 290 min.

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Grundlagen und Besonderheiten der DNA-Struktur

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BiochemieProteinbiosyntheseProteine

In dieser Lehreinheit werden die verschiedenen Arten der Realisierung des spezifischen Kontaktes zwischen Nucleinsäuren und Proteinen vorgestellt.

Chemische Bindung: EinführungLevel 115 min.

ChemieAllgemeine ChemieChemische Bindung

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Leitfähigkeit von ElektrolytenLevel 240 min.

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Die Lerneinheit geht auf die Leitfähigkeit von Elektrolyten ein.

Biomoleküle und WasserLevel 130 min.

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Wasser und seine Eigenschaften werden im Zusammenhang mit biologischen und biochemischen Systemen betrachtet.

Schwache Wechselwirkungen in biologischen SystemenLevel 145 min.

BiochemieChemische GrundlagenAllgemeine chemische Grundlagen

Einleitende Lerneinheit, die chemisch-physikalische Vorgänge unter biochemischen Aspekten erläutert.

Strukturbasiertes WirkstoffdesignLevel 260 min.

PharmaziePharmazeutische ChemieWirkstoffdesign

Im Gegensatz zum kombinatorischen Ansatz des Wirkstoffdesigns, der auf dem Screening einer großen Zahl von Verbindungen beruht, die nach dem Zufallsprinzip synthetisiert wurden, beruht das strukturbasierte Design, wie der Name schon sagt, auf der Kenntnis der Struktur des Targets und/oder anderer bereits bekannter Wirkstoffe. Im ersten Fall steht daher das Screening, im zweiten Fall das Design im Vordergrund. Der strukturbasierte Ansatz wird daher auch als rationales oder gezieltes Wirkstoffdesign bezeichnet. Er beruht auf der grundlegenden Annahme, dass die Wirkung einer Substanz von ihrer mehr oder weniger intensiven Bindung an das Target-Molekül herrührt. Man nimmt weiter an, dass sich die beiden Moleküle in dieser als aktiv oder gebunden bezeichneten Konformation sowohl geometrisch als auch chemisch zueinander komplementär verhalten und dadurch die Bioaktivität bedingen. In den meisten Fällen erreicht eine Substanz nur dann eine biologische Wirkung, wenn sie sich in die spezifische Bindungstasche eines Targets einpasst und andockt (z.B. im aktiven Zentrum eines Enzyms) und damit den Zugang des natürlichen Liganden unterbindet.

LösungenLevel 240 min.

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In der Lerneinheit wird auf den Begriff der Lösung eingegangen.

WasserLevel 135 min.

ChemieAnorganische ChemieVerbindungsbibliothek

Diese Lerneinheit informiert über die Stoffeigenschaften von Wasser sowie über seine Synthese und Reaktivität.

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ChemieAllgemeine ChemieChemische Bindung

Die Lerneinheit geht auf die unterschiedlichen zwischenmolekularen Wechselwirkungen ein.

Eigenschaften der KunststoffeLevel 290 min.

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Die Festigkeit und das Verhalten beim Erwärmen sind wichtige Eigenschaften von Kunststoffen. Diese Eigenschaften dienen dazu, Kunststoffe in drei Gruppen, die Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere, einzuteilen. Die Thermoplaste bilden dabei die mengenmäßig größte Gruppe. Es werden andere wichtige Eigenschaften wie die Dichte und das Brandverhalten vorgestellt. Zudem wird erläutert, wie die innere Struktur der Kunststoffe deren Eigenschaften bestimmt.

WasserLevel 140 min.

BiochemieChemische GrundlagenAllgemeine chemische Grundlagen

Einleitung und Grundlagen

EvolutionLevel 260 min.

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Wie ist es möglich, dass aus chemischen Elementen und einfachsten Verbindungen Leben entstand? Angesichts der lebensfeindlichen Umweltbedingungen auf der noch jungen Erde, hat die Natur eine enorm Vielfalt an Lebensformen auf der Basis einfacher Biomoleküle hervorgebracht.