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Transkript Schwefel hat viele Funktionen

Guten Tag und herzlich willkommen! Dieses Video heißt "Schwefel hat viele Funktionen". Der Film gehört zur Reihe "Thiole und Thioether". Für die notwendigen Vorkenntnisse solltest du dir die Filme der Reihe bereits angeschaut haben. Mein Ziel ist es, dir die Bedeutung des Elements Schwefel für den Stoffwechsel näher zu bringen. Gliederung: 1. Das fünfte Element 2. Coenzym A 3. Liponsäure 4. Cystein 5. Methionin 6. Knoblauch 7. Schwermetalle und 8. Zusammenfassung   1. Das fünfte Element Ja, ich weiß, da werden Erinnerungen an Filme wach, aber wir meinen hier etwas anderes. Ich habe euch bereits ein Video über die Grundelemente vorgestellt. Das sind Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Das fünfte Element, das bei Lebensprozessen eine wichtige Rolle spielt, ist Schwefel. Reduzierter Schwefel ist kovalent, die Bindungen sind jedoch recht locker. Durch Hitze kommt es zur Verwesung. Die Schwefelproteine werden abgebaut. Es bilden sich niedermolekulare Verbindungen, so auch Schwefelwasserstoff, welcher nach faulen Eiern riecht. Schwefel ist strukturbildend und verleitet Biomolekülen Stabilität. Dabei spielen die Disulfidbrücken eine besondere Rolle. Hier die Modellabbildung eines Schwefel-Eisen-Clusters.   2. Coenzym A Das hier ist Coenzym A in 3-D-Darstellung. Und das ist die Strukturformel von Coenzym A. Coenzym A verbindet sich mit Essigsäure an der Gruppe -SH zu Acetyl-Coenzym A. Die letztgenannte Verbindung dient dazu, Strukturen aufzubauen.   3. Liponsäure Liponsäure ist eine schwefelhaltige, organische Verbindung und hat diese Strukturformel. Liponsäure ist ein Naturstoff. Liponsäure ist ein Coenzym. Liponsäure ist an Redoxprozessen im Citratzyklus beteiligt.   4. Cystein Cystein ist eine schwefelhaltige Aminosäure und besitzt diese Strukturformel. Cystein ist ein Aminosäurebaustein vieler Peptide und Proteine. Cystein bildet Disulfidbrücken aus. Cystein dient der Stabilisierung von Proteinstrukturen.   5. Methionin Methionin ist eine Aminosäure und besitzt diese Strukturformel. Es handelt sich um einen Aminosäurebaustein von Proteinen. Als S-Adenosylmethionin überträgt Methionin Methyl-Gruppen.   6. Knoblauch Durch das Pressen von Knoblauch bilden sich Enzyme. Diese bilden aus schwefelhaltigen Vorstufen gesundheitsfördernde Verbindungen. Unter anderem entsteht Allicin. Allicin besitzt diese Struktur. Allicin ist antibakteriell, es beugt Infektionskrankheiten vor und wirkt altersbedingten Gefäßkrankheiten entgegen. Außerdem sorgt Allicin für eine gleichmäßige Durchwärmung des Körpers.   7. Schwermetalle Wenn man von Aufnahme von Schwermetallen spricht, so meint man vor allem die Ionen der Metalle Blei, Kadmium und Quecksilber. Alle 3 Ionen bilden mit Schwefel stabile, schwer lösliche Salze. Damit wird klar, dass diese Ionen die Zerstörung schwefelhaltiger Protein-Strukturen bewirken. Nun ist auch verständlich, warum Schwermetallionen für den menschlichen Organismus so giftig sind.   8. Zusammenfassung Das chemische Element Schwefel ist an der Ausbildung stabiler Protein-Strukturen beteiligt. Wie zum Beispiel am Entstehen dieses Eisen-Schwefel-Clusters. Organische Schwefelverbindungen können bis zum Schwefelwasserstoff abgebaut werden. Schwefel ist Bestandteil des Coenzym A. Man findet Schwefel in der Liponsäure, die Methyl-Gruppen überträgt. Schwefel ist im Disulfidbrücken bildenden Cystein enthalten. Genauso ist Schwefel Bestandteil des Methionins. Die nützlichen Wirkstoffe des Knoblauchs sind Schwefelverbindungen. Schwermetallionen wirken auf Schwefelproteine zerstörend.   Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute! Auf Wiedersehen!      

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3 Kommentare
  1. 001

    Lieber S P Zangger,
    du hast recht, Videos dazu gibt es nicht. Ich stelle dir einmal vor, was ich am Brett (ohne in die Literatur zu schauen) mal so entwickelt habe. Vielleicht ist es verbesserungsbedürftig, sollte aber im Wesen stimmen.
    1. Cu2+ + 2NaOH ---> Cu(OH)2 + 2Na+
    Wahrscheinlich bildet sich ein Komplex:
    Cu(OH)2 + 2NaOH ---> Na2[Cu(OH)4]
    Aber das ist nicht wesentlich.
    Ín Ionenschreibweise kann man verkürzt formulieren:
    Cu2+ + 2OH- ---> Cu(OH)2
    2. Cu(OH)2 + Na2S ---> CuS + 2NaOH
    In Ionenschreibweise:
    Cu2+ + S2- ---> CuS
    Einen Sinn hat das schon, denn das Ionenprodukt von CuS in Wasser dürfte viel geringer als das von Cu(OH)2 sein.
    Und noch etwas: Im "Sulfid" des Natriums liegt in der Regel Schwefel als S2- im Überschuss vor, so dass es eigentlich "Polysulfid" Na2Sn ist. Ich habe das aber vereinfacht dargestellt.
    Damit ist die Entsorgung der Cu2+ - Ionen abgeschlossen. CuS ist unlöslich und damit ungefährlich.
    3. Das neue Problem sind die Sulfid - Ionen, denn die sind sehr giftig.
    Eau de Javel ist eine Mischung aus Kalilauge und Iod:
    KOH + I ---> KOI + HI
    Im Kaliumhypoiodit (Ich hoffe, das heißt noch so.) KOI hat Iod die OZ = +1. Es ist damit ein Oxidationsmittel (Im Iodid ist die OZ = -1).
    Bei der Reaktionsgleichung musste ich ein bisschen knobeln. Das ist herausgekommen:
    Na2S + KOI + HI ---> S + KOH + 2 NaI
    In Ionenschreibweise:
    S2- + OI- + H+ ---> S + OH- + I-
    Man sieht sehr schön, dass mit der Ionenschreibweise (zu) wenig über den Verlauf der Reaktion ausgesagt wird.
    Ich hoffe, dass ich das Wesen der Entsorgung (vor allem bei 3.) richtig widergegeben habe.
    Alles Gute und viel Erfolg
    André

    Von André Otto, vor etwa 2 Jahren
  2. 001

    Lieber S P Zangger,
    komme erst morgen dazu.
    Viele Grüße
    André

    Von André Otto, vor etwa 2 Jahren
  3. Default

    Lieber Andre

    Ich habe gerade eine Frage bezüglich Schwermetallentsorgung und konnte kein konkretes Video dazu finden. Nehmen wir das Beispiel Kupfer. Nach basisch-stellen mit NaOH werden die ausgefallenen Hydroxide abfiltriert und ein Überschuss an Natriumsulfid dazugegeben. Nach erneutem abfiltrieren liegt aber noch Sulfid in der Lösung, welches zu Schwefel oxidiert werden muss (mit Javelwasser). Könntest du mir vielleicht die drei Reaktionsgleichungen aufstellen, bzw. anhand solcher erklären, was genau passiert beim Schwermetallentsorgen?

    Besten Dank bereits für die Hilfe!

    Von S P Zangger, vor etwa 2 Jahren