## 665 **B) 1. und 3. sind richtig** Bronze ist tatsächlich ein homogenes Stoffsystem (Legierung), da ihre Bestandteile gleichmäßig verteilt sind. Rauch ist ein heterogenes Stoffsystem aus fein verteilten festen Partikeln in einem Gas, was ebenfalls korrekt beschrieben ist. Die Aussage über Gele ist falsch, da diese aus fein verteilten Feststoffen in Flüssigkeiten (nicht in Feststoffen) bestehen. Nebel ist kein homogenes, sondern ein heterogenes Stoffsystem aus fein verteilten Flüssigkeitströpfchen in Luft. Homogene Systeme zeichnen sich durch eine gleichmäßige Verteilung auf molekularer Ebene aus, während Nebel und Rauch zu den Dispersionen (heterogene Systeme) gehören. ## 666 **D) Ascorbinsäure** Ascorbinsäure ist der korrekte chemische Name für Vitamin C, ein wichtiges wasserlösliches Vitamin. Die anderen Optionen sind falsch: Acetylsalicylsäure ist der Wirkstoff in Aspirin, Salicylsäure ist eine verwandte Substanz, die in Weidenrinde vorkommt. Acetylascorbinsäure und Acetylcitronensäure existieren zwar chemisch, sind aber nicht Vitamin C. Ascorbinsäure hat die chemische Formel $C_6H_8O_6$ und spielt eine zentrale Rolle als Antioxidans im menschlichen Körper. Sie ist besonders reichlich in Zitrusfrüchten, Paprika und anderen frischen Früchten und Gemüsen enthalten. ## 667 **C) Saccharose** Saccharose, auch als Haushaltszucker bekannt, ist das einzige der genannten Disaccharide, das Fructose enthält. Es besteht aus einem Glucose- und einem Fructose-Molekül, die durch eine glycosidische Bindung verknüpft sind. Die anderen Optionen sind Disaccharide mit anderen Bausteinen: Cellobiose und Maltose bestehen aus zwei Glucose-Einheiten, Trehalose ebenfalls aus zwei Glucose-Molekülen (aber anders verknüpft), und Lactose (Milchzucker) setzt sich aus Glucose und Galactose zusammen. Die besondere Bedeutung der Saccharose zeigt sich in ihrer weiten Verbreitung in der Natur, besonders in Zuckerrohr und Zuckerrüben. ## 668 **C) Alle sind richtig.** Die fettlöslichen Vitamine (A, D, E, K) erfüllen tatsächlich alle genannten Funktionen im Körper: Vitamin K ist essentiell für die Blutgerinnung, da es die Bildung von Gerinnungsfaktoren in der Leber unterstützt. Vitamin E wirkt als wichtiges Antioxidans und schützt Zellmembranen vor schädlichen freien Radikalen. Vitamin A spielt eine zentrale Rolle beim Sehvorgang (Bildung von Rhodopsin) und ist zusammen mit Vitamin D wichtig für das Wachstum. Vitamin D ist außerdem der Hauptregulator der Calciumhomöostase, indem es die Calciumaufnahme im Darm und den Calciumeinbau in die Knochen steuert. Alle vier genannten Funktionen sind also korrekt und werden von verschiedenen fettlöslichen Vitaminen übernommen. ## 669 **A) Steroid ** Cholesterin gehört zur Stoffklasse der Steroide, die sich durch ein charakteristisches Grundgerüst aus vier kondensierten Kohlenstoffringen auszeichnen. Als wichtiger Bestandteil von Biomembranen verleiht Cholesterin diesen ihre notwendige Stabilität und Flexibilität. Die anderen Optionen sind biochemisch wichtige Stoffklassen, haben aber eine völlig andere chemische Struktur: Carbonsäureester und Triglyceride sind Verbindungen mit Esterbindungen, Kohlenhydrate sind Polyhydroxyaldehyde oder -ketone, und Dipeptide sind kurze Proteinketten aus zwei Aminosäuren. Keine dieser Strukturen weist das typische Steroid-Ringsystem auf, das für Cholesterin charakteristisch ist. ## 670 **B) 2 und 3 sind richtig** Vitamine werden nach ihrer Löslichkeit in zwei Gruppen eingeteilt: fettlösliche und wasserlösliche Vitamine. Vitamin D und E gehören zu den fettlöslichen Vitaminen, die im Fettgewebe gespeichert werden können. Vitamin B und C sind hingegen wasserlöslich und können vom Körper nicht gespeichert werden - überschüssige Mengen werden über die Nieren ausgeschieden. Die fettlöslichen Vitamine werden zusammen mit Nahrungsfetten aufgenommen und benötigen Fett für ihre Absorption im Darm. Deshalb ist es wichtig, diese Vitamine zusammen mit etwas Fett zu konsumieren, damit der Körper sie optimal verwerten kann. ## 671 **D) 1. und 2. sind richtig.** Die DNA hat tatsächlich ein Rückgrat aus Phosphat-Zucker-Verbindungen (1. korrekt), und Uracil ist in der Tat charakteristisch für RNA, wo es anstelle von Thymin vorkommt (2. korrekt). Die Aussage 3 ist falsch, da Nukleinsäuren auch außerhalb des Zellkerns vorkommen, zum Beispiel als RNA in den Ribosomen oder als mitochondriale DNA. Aussage 4 ist ebenfalls falsch, denn Wasserstoffbrückenbindungen stabilisieren die DNA-Doppelhelix - sie halten die beiden Stränge zusammen und tragen zur charakteristischen Struktur bei. Die Destabilisierung würde bedeuten, dass die DNA-Struktur geschwächt wird, was nicht der Fall ist. ## 672 **D) Phospholipide sind amphiphile Moleküle mit hydrophilem Kopf und hydrophoben Schwänzen.** Phospholipide sind wichtige Biomoleküle, die den Hauptbestandteil biologischer Membranen bilden. Ihre besondere Struktur besteht aus einem hydrophilen (wasserliebenden) Kopf mit Phosphatgruppe und zwei hydrophoben (wasserabweisenden) Fettsäureschwänzen. Diese amphiphile Eigenschaft ermöglicht die Bildung von Lipiddoppelschichten in Zellmembranen. Die anderen Optionen sind falsch: Phospholipide sind keine Cholesterinester (A), enthalten definitiv eine Phosphatgruppe (B), können sowohl gesättigte als auch ungesättigte Fettsäuren enthalten (C) und sind zwar schlecht, aber nicht vollständig wasserunlöslich (E). ## 673 **D) Ascorbinsäure (Vitamin C)** Ascorbinsäure, besser bekannt als Vitamin C, ist ein essentielles Vitamin, das der menschliche Körper nicht selbst herstellen kann und daher über die Nahrung aufnehmen muss. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kollagen, stärkt das Immunsystem und wirkt als Antioxidans. Die anderen genannten Säuren sind zwar im Körper vorhanden oder werden von ihm gebildet (wie Milchsäure bei körperlicher Anstrengung oder Zitronensäure im Citratzyklus), sind aber keine Vitamine. Stearinsäure ist eine Fettsäure, und Salicylsäure ist der Wirkstoff in Aspirin, aber kein essentieller Nährstoff. ## 674 **B) $CH_3(CH_2)_{16}COOCH_2CH(OH)CH_2OH$ ** Die Verbindung B ist ein Fett, genauer gesagt ein Monoglycerid. Fette sind Ester aus Fettsäuren und Glycerin, und diese Formel zeigt genau diese Struktur: Eine langkettige Fettsäure (Stearinsäure mit 18 Kohlenstoffatomen) ist über eine Esterbindung mit Glycerin verbunden. Du erkennst das an der COOCH₂-Gruppe, die die Esterbindung darstellt, und den OH-Gruppen des Glycerins. Die anderen Optionen sind keine Fette: A ist Essigsäure (eine Carbonsäure), C ist Methanol (ein Alkohol), D ist Glucose (ein Kohlenhydrat) und E ist Glycin (eine Aminosäure). Fette sind durch ihre hydrophoben Eigenschaften und ihre Funktion als Energiespeicher und Zellmembranbestandteile gekennzeichnet. ## 675 **B) Glycerin und Fettsäuresalze (Seifen)** Bei der alkalischen Hydrolyse von Triglyceriden (Fetten) werden die Esterbindungen zwischen Glycerin und Fettsäuren durch Hydroxid-Ionen ($OH^-$) gespalten. Dieser Prozess wird auch Verseifung genannt. Dabei entstehen Glycerin (ein dreiwertiger Alkohol) und die Salze der Fettsäuren, die wir als Seifen bezeichnen. Die Reaktionsgleichung lautet: Triglycerid + 3 NaOH → Glycerin + 3 Fettsäuresalze. Die anderen Antwortoptionen sind falsch: Monosaccharide (A) sind Zuckerbestandteile und entstehen bei der Hydrolyse von Kohlenhydraten, nicht von Fetten. Aminosäuren (C) sind Bausteine von Proteinen. Phospholipide und Cholesterin (D) sind selbst komplexe Lipide und keine Hydrolyseprodukte. Nukleotide und Basen (E) sind Bestandteile von DNA und RNA. ## 676 **C) Polysaccharide liefern beim Abbau Zuckermoleküle.** Polysaccharide sind Mehrfachzucker, die aus vielen einzelnen Zuckermolekülen (Monosacchariden) aufgebaut sind. Beim enzymatischen Abbau werden diese Kettenmoleküle schrittweise in ihre Grundbausteine zerlegt. Die anderen Optionen enthalten grundlegende Fehler: Proteine bestehen aus Aminosäuren, nicht aus Nukleinsäurebausteinen (A). Vitamine sind keine Energielieferanten, sondern Biokatalysatoren (B). Fette sind Ester aus Glycerin und Fettsäuren, nicht Aminosäuren (D). Bei der Fettoxidation entstehen $CO_2$ und $H_2O$, nicht $NO_3$ (E). ## 677 **D) Aminosäure-Bausteine** Proteine sind aus Aminosäuren aufgebaut, die über Peptidbindungen miteinander verknüpft sind. Jede Aminosäure besitzt eine Aminogruppe ($NH_2$), eine Carboxylgruppe ($COOH$) und eine charakteristische Seitenkette (R-Gruppe), die die Eigenschaften der Aminosäure bestimmt. Die anderen Optionen beziehen sich auf Grundbausteine anderer wichtiger Biomoleküle: Isopren-Einheiten sind Bausteine von Terpenen, Nucleotide bilden die DNA/RNA, Glycerin und Fettsäuren sind Bestandteile von Lipiden, und Zucker sind die Grundbausteine von Kohlenhydraten. ## 678 **E) Alle Aussagen sind richtig** Fette sind tatsächlich vielseitige Biomoleküle, bei denen alle genannten Eigenschaften zutreffen. Ihre hydrophobe (wasserabweisende) Natur ergibt sich aus ihren unpolaren Kohlenwasserstoffketten. Strukturell bestehen sie aus einem Glycerin-Molekül, das mit drei Fettsäuren verestert ist. Als energiereiche Verbindungen sind sie die wichtigsten Energiespeicher im Körper, die etwa doppelt so viel Energie pro Gramm liefern wie Kohlenhydrate. Bei der alkalischen Hydrolyse (Verseifung) werden die Esterbindungen gespalten, wobei die Fettsäuren mit den Alkali-Ionen wasserlösliche Salze - die Seifen - bilden. Diese Eigenschaft macht man sich bei der Herstellung von Reinigungsmitteln zunutze. ## 679 **B) Sie sind Bestandteile der Zellmembran und Signalmoleküle.** Fette erfüllen im menschlichen Körper vielfältige lebenswichtige Funktionen. Als Phospholipide sind sie essenzielle Bausteine der Zellmembranen und gewährleisten deren Stabilität und Flexibilität. Zudem fungieren bestimmte Fette als Signalmoleküle (z.B. Hormone) und steuern wichtige Stoffwechselprozesse. Die anderen Optionen sind zu eingeschränkt: Fette dienen zwar auch als Energiespeicher und unterstützen die Wärmeregulation (A, C), dies sind aber nicht ihre einzigen Funktionen. Die enzymatische Funktion (D) wird hauptsächlich von Proteinen übernommen. Die Geschmackswahrnehmung (E) ist nur eine untergeordnete Funktion von Fetten. ## 680 **C) Fette sind Ester des Glycerins mit Fettsäuren.** Fette sind chemisch gesehen Ester, die aus der Verknüpfung von Glycerin (einem dreiwertigen Alkohol) mit drei Fettsäuren entstehen. Diese Struktur erklärt auch ihre wichtigsten Eigenschaften: Sie sind wasserunlöslich (im Gegensatz zu Option E), da die langen Kohlenwasserstoffketten der Fettsäuren hydrophob sind. Die anderen Optionen beschreiben andere Biomoleküle: Aminosäuren sind Bausteine von Proteinen (A), Phospholipide enthalten Phosphorsäure (B), und Monosaccharide sind Abbauprodukte von Kohlenhydraten, nicht von Fetten (D). Beim Fettabbau entstehen stattdessen Glycerin und Fettsäuren. ## 681 **B) Kohlenhydrate sind lipophile Naturstoffe.** Kohlenhydrate sind tatsächlich hydrophile (wasserliebende) und nicht lipophile (fettliebende) Naturstoffe. Dies liegt an ihren vielen Hydroxylgruppen (-OH), die Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen ausbilden können. Deshalb lösen sich Zucker wie Glucose gut in Wasser, aber schlecht in Fett. Die anderen Aussagen sind korrekt: Proteine bestehen aus Aminosäuren, Nucleinsäuren aus Nukleotiden, Vitamine sind essenzielle Biomoleküle und Fette sind tatsächlich Ester aus Glycerin und Fettsäuren. Die Verwechslung von hydrophil und lipophil ist ein häufiger Fehler, der das grundlegende Verständnis der Stoffeigenschaften und ihrer biologischen Funktionen beeinflussen kann. ## 682 **A) Phosphorsäurediester ** Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) enthält als charakteristisches Strukturmerkmal Phosphorsäurediester-Bindungen, die das Rückgrat der DNA bilden. Diese Bindungen verknüpfen die Zuckermoleküle (Desoxyribose) benachbarter Nukleotide und sorgen für die stabile Struktur der DNA-Doppelhelix. Cystein (B) ist eine Aminosäure und kommt in Proteinen vor. Uracil (C) ist eine Base, die nur in RNA, nicht aber in DNA vorkommt. Säureanhydride (D) spielen keine Rolle in der DNA-Struktur. Ribose (E) ist zwar ein Zucker, aber in der RNA zu finden - in der DNA ist stattdessen Desoxyribose verbaut. Die Phosphorsäurediester-Bindungen sind essentiell für die negative Ladung des DNA-Rückgrats und damit für ihre biologische Funktion. ## 683 **E) Alle sind richtig** Alle vier Aussagen über Proteine sind korrekt. Proteine sind aus Aminosäuren aufgebaut, die durch Peptidbindungen miteinander verknüpft sind (1). Als wichtige Nährstoffe sind sie essentielle Bestandteile unserer Nahrung und liefern wichtige Bausteine für unseren Körper (2). Enzyme, die als biologische Katalysatoren lebenswichtige Stoffwechselprozesse ermöglichen, sind spezielle Proteine (3). Bei der Verdauung werden Proteine durch verschiedene Enzyme (Proteasen) in ihre Grundbausteine, die Aminosäuren, zerlegt, damit diese vom Körper aufgenommen und für den Aufbau eigener Proteine verwendet werden können (4). ## 684 **B) Uracil** DNA enthält die vier Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin als Bausteine ihrer Nucleotide. Uracil hingegen ist charakteristisch für RNA (Ribonukleinsäure), wo es anstelle von Thymin eingebaut wird. Der einzige strukturelle Unterschied zwischen Uracil und Thymin ist eine zusätzliche Methylgruppe beim Thymin. Alle anderen genannten Basen (A, G, C) sind sowohl in DNA als auch RNA zu finden. Diese spezifische Unterscheidung zwischen DNA und RNA durch den Austausch von Thymin gegen Uracil ist ein wichtiges Merkmal zur Unterscheidung dieser Nucleinsäuren und hat evolutionär bedeutsame Vorteile für die Stabilität der DNA als Erbgutträger. ## 685 **C) Thymin** RNA enthält die Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil, aber kein Thymin. Thymin ist ausschließlich in der DNA zu finden, wo es mit Adenin Basenpaare bildet. In der RNA wird Thymin durch Uracil ersetzt, das die gleiche Basenpaarung mit Adenin eingeht. Der einzige strukturelle Unterschied zwischen Thymin und Uracil ist eine zusätzliche Methylgruppe am Thymin. Die anderen genannten Basen (Adenin, Guanin, Cytosin) sind sowohl in DNA als auch in RNA vorhanden und sind daher korrekte Bestandteile der RNA-Struktur. ## 686 **C) Phyllochinon ** Phyllochinon, auch als Vitamin K1 bekannt, gehört zur Gruppe der K-Vitamine und nicht zu den B-Vitaminen. Die B-Vitamine sind eine Gruppe wasserlöslicher Vitamine, zu denen die anderen genannten Optionen gehören: Thiamin (B1), Riboflavin (B2), Pantothensäure (B5) und Cobalamin (B12). Diese spielen wichtige Rollen im Energiestoffwechsel und bei der Bildung roter Blutkörperchen. Phyllochinon hingegen ist fettlöslich und hat seine Hauptfunktion in der Blutgerinnung. Es kommt hauptsächlich in grünem Blattgemüse vor, während B-Vitamine in verschiedenen Lebensmitteln wie Vollkornprodukten, Fleisch und Hülsenfrüchten zu finden sind. ## 687 **D) Uracil** Uracil ist die einzige Base, die ausschließlich in der RNA (Ribonukleinsäure) vorkommt und dort die Stelle des Thymins der DNA einnimmt. Der wesentliche strukturelle Unterschied zwischen Uracil und Thymin besteht darin, dass Thymin eine zusätzliche Methylgruppe besitzt. Die anderen genannten Basen (Cytosin, Guanin und Adenin) kommen sowohl in der DNA als auch in der RNA vor und sind somit nicht RNA-spezifisch. Diese Unterscheidung zwischen DNA und RNA durch den Austausch von Thymin gegen Uracil ist ein fundamentales Merkmal der Nukleinsäurechemie und spielt eine wichtige Rolle bei der Transkription und RNA-Prozessierung. ## 688 **C) Lipide und Proteine** Biologische Membranen bestehen hauptsächlich aus einer Doppelschicht von Lipiden (vor allem Phospholipiden), in die verschiedene Proteine eingelagert sind. Die Lipide bilden dabei mit ihren hydrophilen Köpfen nach außen und hydrophoben Schwänzen nach innen eine flexible, aber stabile Barriere. Die Proteine übernehmen lebenswichtige Funktionen wie Stofftransport, Signalübertragung und enzymatische Reaktionen. Nukleinsäuren sind als Träger der Erbinformation im Zellkern zu finden, nicht in Membranen. Kohlenhydrate kommen zwar auf der Zelloberfläche vor, sind aber keine Hauptbestandteile der Membranstruktur, sondern nur als Glykoproteine oder Glykolipide an die Hauptkomponenten gebunden. ## 689 **D) Monoglycerid ** Die gezeigte Strukturformel stellt eindeutig ein Monoglycerid dar, bei dem nur eine der drei OH-Gruppen des Glycerins mit einer Fettsäure verestert ist. Im Gegensatz dazu sind bei einem Triglycerid alle drei OH-Gruppen mit Fettsäuren verestert, bei einem Diglycerid zwei OH-Gruppen. Phospholipide unterscheiden sich durch eine zusätzliche Phosphatgruppe, und freie Fettsäuren liegen ungebunden vor. Die Struktur zeigt das charakteristische Glycerin-Grundgerüst mit nur einer veresterten Fettsäure (R) an der ersten Position, während die beiden anderen Positionen noch freie OH-Gruppen aufweisen. ## 690 **B) Die allgemeine Formel für Kohlenhydrate lautet $C_n(H_2O)_n$.** Kohlenhydrate sind organische Verbindungen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, wobei das Verhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff typischerweise 2:1 ist – wie in Wasser ($H_2O$). Daher die allgemeine Formel $C_n(H_2O)_n$, die dieses charakteristische Verhältnis widerspiegelt. Option A ist falsch, da Kohlenhydrate auch Sauerstoff enthalten. Cellulose (C) ist zwar ein Polysaccharid, kann aber vom Menschen nicht verdaut werden, da uns das nötige Enzym fehlt. Glucose als Monosaccharid hat die Summenformel $C_6H_{12}O_6$, nicht $C_5H_{10}O_5$ (D). Polysaccharide wie Stärke dienen tatsächlich als wichtige Energiespeicher in Pflanzen und Tieren (E). ## 691 **C) Gesättigte Fettsäuren enthalten keine Doppelbindungen, ungesättigte mindestens eine.** Der Hauptunterschied zwischen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren liegt in ihrer chemischen Bindungsstruktur. Gesättigte Fettsäuren haben ausschließlich Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen ihrer Kette - sie sind mit Wasserstoffatomen "gesättigt". Ungesättigte Fettsäuren hingegen besitzen mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, wodurch weniger Wasserstoffatome gebunden sind. Diese Doppelbindungen beeinflussen auch die räumliche Struktur: Ungesättigte Fettsäuren haben tatsächlich oft eine geknickte Form (nicht gerade wie in D behauptet). Der Aggregatzustand (B) verhält sich genau umgekehrt: Gesättigte Fettsäuren sind bei Raumtemperatur eher fest, ungesättigte eher flüssig. Beide Fettsäuretypen kommen sowohl in pflanzlichen als auch tierischen Fetten vor (E), und Phosphatgruppen (A) sind kein Unterscheidungsmerkmal. ## 692 **A) Aminosäuren enthalten mindestens eine Aminogruppe (-NH₂) und eine Carboxygruppe (-COOH).** Aminosäuren sind durch ihre charakteristische Struktur gekennzeichnet: Sie besitzen immer mindestens eine Aminogruppe (-NH₂) und eine Carboxygruppe (-COOH), die an dasselbe Kohlenstoffatom (α-Kohlenstoff) gebunden sind. Diese funktionellen Gruppen ermöglichen die Peptidbildung, bei der die Carboxygruppe einer Aminosäure mit der Aminogruppe einer anderen unter Wasserabspaltung reagiert. Die anderen Antwortoptionen enthalten Fehler: Aminosäuren können sowohl polar als auch unpolar sein (B), nur zwei der 20 proteinogenen Aminosäuren (Cystein und Methionin) enthalten Schwefel (C), Aminosäuren bilden durch Peptidbindungen Ketten (D), und es gibt 20 verschiedene proteinogene Aminosäuren in der Natur (E).