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26 von 123
Chemie im Biologiestudium
von Grund auf verständlich erklärt
Verfasserangabe: Christian Schmidt, Lars Dietrich
Jahr: 2022
Verlag: Berlin, Springer Spektrum
Reihe: Lehrbuch
Mediengruppe: Buch
verfügbar (wo?)verfügbar (wo?)
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 Vorbestellen Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a Standorte: NN.C Schm / College 6a - Naturwissenschaften Status: Verfügbar Frist: Vorbestellungen: 0
Inhalt
Du hast dein Studium der Biologie begonnen, aber hast leichten oder großen Respekt vor der damit verknüpften Chemie? Schätzt du dein Vorwissen in Chemie als unzureichend ein oder hast gar kein Vorwissen? Keine Sorge! In diesem Buch erklären wir dir die Grundlagen der Chemie – ausführlich und zugeschnitten auf die Bedürfnisse von Biolog*innen. Wir erinnern uns gut an so manche gedankliche Hürde beim Chemielernen. Diese Hürden möchten wir für dich einreißen und führen dich somit von den grundlegenden Anfängen bis hin zu einem soliden Verständnis durch die Welt der Chemie – egal für wie ahnungslos du dich jetzt noch halten magst. Mit zahlreichen Beispielen aus dem Fach Biologie zeigen wir dir, warum Chemie so wichtig ist. Wir möchten, dass du Chemie verstehen lernst und nach der Lektüre dieses Buches Spaß daran hast, tiefergehenden Fragestellungen aus der Chemie auf den Grund zu gehen. Denn mit einem guten Verständnis für Chemie wird jede Beschäftigung mit der Biologie erst besonders spannend – egal ob du ein Fach in den Life Sciences studierst oder ob du eine Ausbildung mit biowissenschaftlichen Inhalten absolvierst. Wirf einen Blick ins Buch und finde heraus, was es alles zu entdecken gibt.
 
 
Über den Autor
Dr. Christian Schmidt studierte Biowissenschaften in Münster und in Konstanz und war als Chemie-Tutor für Biologie-Studierende tätig. Von 2014–2018 forschte er im Rahmen der Promotion an neuen Wirkstoffen zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen. Als Post-Doc in der Biochemischen Pharmakologie lehrte er zudem in den Fächern Tierphysiologie und Humanbiologie. Seit 2020 ist er im Wissenschaftsmanagement tätig.
 
Dr. Lars Dietrich studierte Biologie, Chemie und Ökologie an den Universitäten Münster und Basel. An beiden Universitäten sammelte er mehrjährige Erfahrung in der Lehre. Von 2014–2018 forschte er im Rahmen der Promotion und während einer anschließenden Post-Doc-Phase zur Ökophysiologie des Wasserhaushalts mitteleuropäischer Waldbaumarten. Von 2019–2020 absolvierte er das Studienreferendariat und ist seit 2020 als Gymnasiallehrer tätig.
 
 
Aus dem Inhalt:
1 Chemie verstehen - Der Weg zum Ziel 1 / 1.1 Konzeption und Aufbau dieses Buches 2 / 1.2 Die Besonderheiten dieses Buches 6 / 1.3 Noch einige Lerntipps vorweg 9 / 1.4 Einheiten, Präfixe, Konventionen und Naturkonstanten 10 / 1.4.5 Runden beim Rechnen und signifikante Stellen 14 / Literatur 16 / / I Chemische Grundbegriffe und physikalische Grundlagen / / 2 Grundbegriffe der Chemie 21 / 2.1 Das Periodensystem der Elemente: Kategorisieren, Einteilen, Ordnung im Chaos schaffen 22 / 2.2 Teilchen-die Bedeutung ergibt sich im Kontext 25 / 2.3 Chemische Formeln 26 / 2.4 Die Reaktionsgleichung 27 / 2.5 Der Unterschied zwischen Menge und Masse 29 / 2.6 Die Stoffmenge n und die Einheit Mol 30 / 2.7 Der Unterschied zwischen Masse und Gewicht 31 / 2.8 Die relative Atommasse A, die molare Atommasse A und die molare Molekülmasse M 32 / 2.9 Masse und Stoffmenge ineinander umrechnen 34 / 2.10 Stöchiometrisches Rechnen 35 / 2.11 Zum Stoffbegriff 36 / 2.12 Stoffmengenkonzentration c, Massenkonzentration ß und Volumenkonzentration o 37 / 2.13 Volumenanteil <p, Stoffmengenanteil x und Massenanteil w 40 / 2.14 Aufgaben 44 / Literatur 44 / / 3 Materie und ihre Eigenschaften 47 / 3.1 Was ist eigentlich Materie? 50 / 3.2 Die Aggregatzustände 51 / 3.3 Abhängigkeit des Aggregatzustands von Zustandsvariablen 54 / 3.4 Normalbedingungen und Standardbedingungen 60 / 3.5 Übergänge zwischen den Aggregatzuständen und Zustandsdiagramme 61 / 3.6 Gase als Ein-Komponenten-Systeme 67 / 3.7 Aufgaben 75 / Literatur 75 / / 4 Stoffgemische und Stofftrennung 77 / 4.1 Stoffgemische im Überblick 79 / 4.1.1 Bezeichnungen für Stoffgemische 79 / 4.2 Mischbarkeit von Stoffen 80 / 4.3 Nicht mischbare Stoffe 89 / 4.3.1 Der hydrophobe Effekt 90 / 4.4 Amphiphile Teilchen 91 / 4.5 Gasgemische 94 / 4.6 Flüssige Lösungen 95 / 4.7 Löslichkeit von Gasen in Wasser 105 / 4.8 Aggregatzustandsänderungen bei homogenen Stoffgemischen 108 / 4.9 Stofftrennung 113 / 4.10 Aufgaben 119 / Literatur 120 / / II Aufbau der Atome, chemische Bindungen und Eigenschaften der Moleküle / / 5 Aufbau der Atome 123 / 5.1 Das Elektron und die Atomhülle 124 / 5.2 Das Atomorbitalmodell 132 / 5.3 Aufgaben 147 / Literatur 148 / / 6 Chemische Bindungen 149 / 6.1 lonenbindungen 152 / 6.2 Kovalente Bindungen 164 / 6.3 Lewis-Schreibweise und Valenzstrichschreibweise für chemische Verbindungen 170 / 6.4 Wasserstoffbrückenbindungen 180 / 6.5 Van-der-Waals-Wechselwirkungen 181 / 6.6 Metallbindung 182 / 6.7 Komplexbindung 183 / 6.8 Aufgaben 184 / Literatur 185 / / 7 Struktur von Molekülen 187 / 7.1 Grundlagen: Geometrische Figuren 188 / 7.2 Molekülorbitale 189 / 7.3 Orbitalhybridisierung 196 / 7.4 VSEPR-Theorie 199 / 7.5 Dipole 202 / 7.6 Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen 205 / 7.7 Isomerie 213 / 7.8 Aufgaben 217 / Literatur 218 / / 8 Zusammenhang zwischen Aufbau und Eigenschaften chemischer Verbindungen - anorganische und organische Stoffgruppen 219 / 8.1 Unüberschaubare Vielfalt verstehen lernen 221 / 8.2 Wasser-das Molekül des Lebens 222 / 8.3 Metall-Nichtmetall-Verbindungen 223 / 8.4 Kohlenwasserstoffe 226 / 8.5 Alkohole 233 / 8.6 Carbonylverbindungen 235 / 8.6.1 Aldehyde 236 / 8.6.2 Ketone 236 / 8.6.3 Elektronenstrukturder Aldehyde und Ketone 236 / 8.6.4 Carboxylverbindungen 238 / 8.6.5 Fettsäuren 240 / 8.7 Amine und Amide 241 / 8.7.1 Aminosäuren 242 / 8.8 Halogenide 244 / 8.9 Aufgaben 246 / Literatur 247 / / 9 Die wichtigsten bioorganischen Moleküle 249 / 9.1 Bioorganische (Makro-)Moleküle- ein Überblick 251 / 9.2 Proteine 253 / 9.3 Lipide 262 / 9.3.1 Triacylglyceride (Fette und Öle) 262 / 9.3.2 Phosphoglyceride und Sphingolipide 264 / 9.3.3 Terpene (Carotinoide) 266 / 9.3.4 Steroide (Cholesterin) 268 / 9.4 Kohlenhydrate 269 / 9.5 Nukleinsäuren 283 / 9.5.1 Nukleotide sind die kleinste Einheit der Nukleinsäuren 284 / 9.5.2 Zwei antiparallele Nukleotid ketten bilden eine DNA-Doppelhelix 288 / 9.5.3 Die RNA - ein vielgestaltiges Nukleotidpolymer 292 / 9.6 Aufgaben 296 / Literatur 297 / / III Chemische Reaktionen / / 10 Chemische Reaktionen im Überblick 301 / 10.1 Reaktionsschemata und Reaktionsgleichungen 303 / 10.2 Stöchiometrie 304 / 10.3 Weitere wichtige Begriffe zu Reaktionen 307 / 10.4 Das chemische Gleichgewicht 307 / 10.5 Das Prinzip des kleinsten Zwanges 312 / 10.6 Katalysatoren und Gleichgewichte 317 / 10.7 Homogene und heterogene Gleichgewichte, Ergänzung zum Gleichgewichtspfeil. 318 / 10.8 Quantitative Aspekte des chemischen Gleichgewichts: das Massenwirkungsgesetz 319 / 10.9 Aufgaben 328 / Literatur 329 / / 11 Energieumsatz chemischer Reaktionen 331 / 11.1 Chemische Reaktionen und Energie 333 / 11.2 Wärmeenergie bei chemischen Reaktionen 339 / 11.3 Die Entropie 356 / 11.4 Die freie Enthalpie 361 / 11.5 Aufgaben 365 / Literatur 366 / / 12 Geschwindigkeit chemischer Reaktionen 367 / 12.1 Die Reaktionsgeschwindigkeit 368 / 12.2 Die Stoßtheorie 372 / 12.3 Reaktionsgeschwindigkeit und Energie 373 / 12.4 Die Reaktionsordnung 378 / 12.5 Enzymkinetik 382 / 12.6 Aufgaben 392 / Literatur 393 / / 13 Säuren und Basen 395 / 13.1 Säure/Base-Konzepte und die pH-Skala 397 / 13.2 Säuren und Basen unterschiedlicher Stärke 403 / 13.3 Beschreibung von Säure/Base-Gleichgewichten in wässriger Lösung 406 / 13.4 Berechnung von pH-Werten 408 / 13.5 Säure/Base-Titration 410 / 13.6 Molekülbau und Säurestärke 421 / 13.7 Weitere Säure/Base-Konzepte 426 / 13.8 Aufgaben 429 / Literatur 429 / / 14 Redox-Reaktionen und Elektrochemie 431 / 14.1 Oxidationszahlen 434 / 14.2 Redox-Reaktionen und Redox-Gleichungen 444 / 14.3 Elektrochemie und Energie 452 / 14.4 Aufgaben 466 / Literatur 466 / / IV Die Bedeutung der Chemie für die Biologie / / 15 Das biologische Abschlusskapitel 469 / 15.1 Beispiel 1: Die Funktion einer Nervenzelle 470 / 15.2 Beispiel 2: Die Erforschung neuer Wirkstoffe zur Behandlung von Krankheiten 477 / 15.3 Beispiel 3: Kältetoleranz bei Pflanzen und wechselwarmen Tieren 482 / 15.4 Beispiel 4: Biochemische Energiegewinnung durch Zellatmung 486 / 15.5 Fazit und Schlussbemerkung 492 / Literatur 492 / / / / 16 Lösungenderübungsaufgaben 495 / 16.1 Kap. 2 496 / 16.2 Kap. 3 497 / 16.3 Kap. 4 498 / 16.4 Kap. 5 499 / 16.5 Kap. 6 500 / 16.6 Kap. 7 501 / 16.7 Kap. 8 502 / 16.8 Kap. 9 503 / 16.9 Kap. 504 / 16.10 Kap. 11 505 / 16.11 Kap. 12 505 / 16.12 Kap. 13 506 / 16.13 Kap. 14 506 / / Serviceteil / Appendix 510 / Stichwortverzeichnis 513
Details
VerfasserInnenangabe: Christian Schmidt, Lars Dietrich
Jahr: 2022
Verlag: Berlin, Springer Spektrum
Systematik: NN.C
ISBN: 978-3-662-63415-8
2. ISBN: 3-662-63415-5
Beschreibung: 2. Auflage, XIX, 524 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Reihe: Lehrbuch
Sprache: ger
Fußnote: Vorangegangen ist: ISBN: 9783642554230.
Mediengruppe: Buch