Chemie

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Zuletzt aktualisiert: 28. Januar 2018

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Name:
Schroll, Anna-Lena, 2018-01
Horvath Antonia, 2018-01

Spurenelemente und Metallionen in der Natur

Menschen, Tiere und Pflanzen sind von Spurenelementen wie z.B. Calcium, Iod, Kupfer, Eisen und Nickel usw. abhängig. Von diesen Spurenelementen reichen bereits kleine Mengen, da ansonsten Mangelerscheinungen auftreten.

Beispiele für wichtige Metallionen:

Calcium: Da Calcium u.a. für die Knochen- und Zahnbildung zuständig ist, kann es bei Mangel zu Wachstumsverlust und Knochensubstanzverlust kommen. 

Eisen: Bei Eisenmangel wird das Immunsystem geschwächt, sowie eine Eisenmangel-Anämie möglich wäre.

Iod: Iod ist ein Schilddrüsenbestandteil und bei Mangel kann ein Kropf entstehen.

In Komplexen sind nun diese Spurenelemente als Zentralionen gebunden.

Metallkomplexe in der Natur: Hämoglobin

Eine sehr wichtige Verbindung ist z.B. das Hämoglobin. Hämoglobin kommt bei Menschen und manchen Tieren vor. Das Hämoglobin besteht aus 2 Hauptkomponenten, dem Eiweiß Globin und dem Farbstoff Häm (4%).

Die Aufgabe des Hämoglobin besteht darin, den Sauerstoff im Blut zu transportieren und ist des Weiteren ein wichtiger Bestandteil der Erythrozyten, als der roten Blutkörperchen.

Das Hämoglobin bindet Sauerstoff über ein Metallkation in die Lunge und transportiert von dort aus den Sauerstoff in die kleinen Blutgefäße. Auf dessen Rückweg bindet es den Kohlenstoffdioxid, der wieder über die Lunge ausgeatmet wird.

vereinfachte Formel von Hämoglobin

Metallkomplexe in der Natur: Vitamin B12

Das Vitamin B12 ist eines der im Körper speicherbaren und wasserlöslichen Vitamine. Es ist u.a für die Blutkörperchenbildung im Knochenmark und beim Wachstum zuständig.
Vitamin B12 ist aber lichtempfindlich und nur im schwach sauren Milieu stabil. Es befindet sich demzufolge eher in frischen Lebensmitteln und ist zudem lediglich über das sogenannte Cobalaminsystem wirksam, welches vom Körper nicht selbst erzeugt wird, (aber über Vitamin B12 aufgenommen werden kann).
Bei Mangelerscheinungen tritt eine pemiziöse Anämie auf. Der Mangel bei diesen Patienten besteht übrigens nicht darin, dass das Vitamin B12 im Körper fehlt, sondern einer der beiden Komplexbestandteile fehlerhaft ist. 

Formel von Vitamin B12

Metallkomplexe in der Natur: Chlorophyll (C₅₅H₇₂O₅N₄ Mg)

Das Chlorophyll kommt bei allen Organismen vor, bei denen eine Photosynthese stattfindet und übernimmt den wichtigsten Teil in dieser. Dabei nimmt es Lichtenergie auf, die wiederum in Form von Wärme oder einer Fluoreszenz abgeben wird.Ein Großteil der Lichtenergie wird dann mithilfe des Chlorophylls in Kohlenhydraten wie z.B. Glucose gespeichert.

Die Photosynthese ist eine der wichtigste Reaktionen der Natur und demzufolge ist die Komplexverbindung Chlorophyll weltweit mit am häufigsten zu finden.
Für uns Menschen ist die Photosynthese deshalb so wichtig, weil unsere Nahrung und der Sauerstoff so gewonnen werden. Die Reaktion wird nur durch diesen Komplex ermöglicht.

Cholorphyll, verineinfachte Formel (ohne Proteinkomponente)