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Biochemie für Anfänger - die alkoholische Gärung

A cache by Skittles10 Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 09/25/2014
Difficulty:
2.5 out of 5
Terrain:
1.5 out of 5

Size: Size: micro (micro)

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Geocache Description:

Dies ist ein Mysterycache für alle die es leid, sind irgendwelche Zahlenrätsel-, Matrices-, Magisches Auge-, Bilderrätsel oder ähnliches zu lösen: Also schnappt Euch ein (alkoholfreies! ;-P ) Flens, klickert ein bisschen im Netz nach den Antworten, kurz rechnen und los geht es!


Achtung: Die angegebenen Koordinaten sind natürlich nicht die Cache-Koordinaten. Diese erhaltet Ihr durch Beantworten der folgenden Fragen und Berechnung der Zielkoordinaten. Viel Spaß!


In der Cachebeschreibung möchten wir nicht zu tief ins Detail gehen, für alle die sich jedoch für die Thematik interessieren ist auf Wikipedia verwiesen. Hier findet ihr eine absolut korrekte und relativ detaillierte Darstellung der genauen biochemischen Abläufe welche bei der alkoholischen Gärung einhergehen. Ihr seht, Wein und Bierherstellung ist komplexer als man denkt !

Vereinfacht dargestellt ist die alkoholische Gärung ein biochemischer Prozess, bei welchem Kohlenhydrate, speziell Zucker, (unter Vorhandensein von ADP und Phosphor) bei anaeroben Bedingungen (unter Abschluss von Luftsauerstoff) zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid (sowie ATP und Wasser) abgebaut werden.

C6H12O6 + 2 ADP + 2P ---> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O

 




Frage A: Welche molare Masse besitzt Kohlendioxid (ohne Nachkommastellen )?

Frage B: Fast jeder bekannte Stoff besitzt eine sogenannte CAS-Nummer (Chemical Abstracts Service). Wie lautet die CAS-Nummer von Ethanol? Verwende hierbei nur die Ziffern (ohne -)

Der Mensch nutzte die alkoholische Gärung seit Jahrtausenden (zum Beispiel bei der Bier- und Weinherstellung), ohne die genauen biologischen Abläufe zu kennen. Die erste Reaktionsgleichung für den Abbau von Glukose zu Ethanol stellte der Chemiker Joseph Louis Gay-Lussay auf. Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Theorien zur alkoholischen Gärung aufgestellt bis Charles Cagniard-Latour, Theodor Schwann und Friedrich Traugott Kützing unabhängig voneinander nachweisen, dass in erster Linie Hefen für den Abbau von Zuckern zu Ethanol verantwortlich sind. Erste Erkenntnisse, dass die alkoholische Gärung eine enzymatische Reaktion darstellt, wurden von Eduard Buchner erstmals 1987 verfasst. Er erhielt dafür den Nobelpreis für Chemie.

Frage C: In welchem Jahr erhielt Buchner den Chemie Nobelpreis?

Beim der alkoholischen Gärung sind vereinfacht zwei Enzyme beteiligt: die Pyruvatdecarboxylase sowie die Alkoholdehydrogenase. Hierbei wird Glukose nicht direkt zu Ethanol umgewandelt sondern die Reaktion verläuft in mehreren Stufen. Hierbei entstehen zwei Zwischenprodukte.

Frage D: Wie heißen die beiden Zwischenprodukte bei der alkoholischen Gärung? Welche molare Masse besitzen diese beiden Stoffe (ohne Nachkommastellen)? Kleiner Tipp: Pyru ....; Acet ... . Bilde aus beiden Zahlen die Summe.

Neben Ethanol werden bei der alkoholischen Gärung weitere Nebenprodukte gebildet. Eines davon ist das für Menschen hochgiftige Methanol. Dieses wird vom menschlichen Körper ebenfalls durch die Alkoholdehydrogenase zu Formaldehyd oxidiert und wirkt so schädigend auf das Augenlicht, die Nerven und kann bei hohem Methanol-Konsum zum Tode führen.

Frage E: Welche Dichte hat chemisch reines Formaldehyd?

Berechnung:


N 054° (B*E) + C –1571,5

E 008° (43046 – D – A + 1148)

 

Deine Lösung für die Koordinaten dieses Rätsels kannst du auf geochecker.com überprüfen. GeoChecker.com.

Attention: At the shown coordinates you will not find any cache. Please answer the questions and calculate the coordinates. Have fun!


Biochemistry for beginners – lesson 1: the alcoholic fermentation

The alcoholic fermentation is a biochemical process with which coal hydrate, especially sugar are diminished under the end of aerial oxygen to Ethanol and carbon dioxide.

Question A: Which molecular mass owns carbon dioxide (without decimal place)?

Question B: Every material owns a so-called CAS number (Chemical abstracts service). How is the CAS number of Ethanol? Please use the numbers only (no “-“)

Man used the alcoholic fermentation (for example at the beer and wine production) for millennia without knowing the exact biological processes. The chemist Joseph Louis Gay Lussay built the first reaction equation for the reduction of glucose to ethanol. Different theories were put forward till Charles Cagniard-Latour, Theodor Schwann and Friedrich Traugott Kützing independently showed that primary yeast is responsible for alcoholic fermentation. First knowledge an enzymatic reaction goes back to Eduard Buchner in 1987. For his discovery he got the Nobel Prize for Chemistry.

Question C: In which year did Buchner get the chemistry Nobel Prize?

Primary two enzymes are involved at the term of alcoholic fermentation: the pyruvate decarboxylase as well as the alcohol dehydrogenase. Glucose isn't changed directly to ethanol - the reaction is preceded in several steps including two intermediate products.

Question D: What are the intermediate products during the alcoholic fermentation? Which molar mass do these two substances have (without decimal place)? Please sum up both numbers.

Beside Ethanol, other by-products are formed during the alcoholic fermentation. One of them is the highly toxic substance methanol. Inside human body, methanol is oxidised by alcohol dehydrogenase to formaldehyde that works damaging on the eyesight, the nerves and can lead to death.

Question E: Which density has chemical pure formaldehyde?

Calculation:

N 054° (B*E) + C –1571,5

E 008° (43046 – D – A + 1148)

Bildnachweis: http://www.experto.de/alkohol-als-dickmacher-995px-1024px.jpg

Quellen/Sources:
  • Eduard Buchner: Alkoholische Gärung ohne Hefezellen (Vorläufige Mitteilung). In: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 30, 1897, S. 117–124
  • W. Furey u. a.: Structure-function relationships and flexible tetramer assembly in pyruvate decarboxylase revealed by analysis of crystal structures. in: Biochimica et biophysica acta (BBA). Springer, Berlin 1385.1998,2, S. 253-270
  • Wikipedia Stand 24.08.2014
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