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Der Harnstoffzyklus

Eiweiße und Nucleinsäuren enthalten Stickstoff in Form von Aminogruppen ( -NH 2 ). Beim Abbau dieser Moleküle im Stoffwechsel entsteht giftiges Ammoniak NH 3 , das gelöst in Form von Ammoniumionen NH 4 + vorliegt. Durch die Bildung von Harnstoff unter Bindung von NH 4 + in den Leberzellen in zyklischen Reaktionen erfolgt ein Unschädlichmachen dieser Ionen (Entgiftung) und ein Abführen aus dem Körper. Einer der dabei entstehenden Stoffe, Fumarat, stellt die Verbindung zum Citratzyklus her. Über Fumarat kann der Harnstoffzyklus auch zur Gluconeogenese sowie zur Bildung von Citrat und Oxalat dienen.

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Hans Adolf Krebs

* 25.08.1900 in Hildesheim
† 22.11.1981 in Oxford

1937 beschrieb HANS A. KREBS in einem kurzen, nur 700 Worte umfassenden Artikel eine bahnbrechende Erkenntnis. Dem in Sheffield, Yorkshire, forschenden Wissenschaftler war es gelungen, die durchgängige Reaktionskette für den aeroben Endabbau der Zwischenprodukte des innerzellulären Kohlenhydrat-, Protein- und Fettstoffwechsels zu formulieren. Er nannte den Reaktionsablauf Citronensäure(Citrat)-, oder auch Tricarbonsäurezyklus. 1953 wurde HANS A. KREBS für diese Entdeckung, zusammen mit FRITZ ALBERT LIPMANN (1899-1986), mit dem Nobelpreis für Medizin oder Physiologie ausgezeichnet. Er gilt als Mitbegründer der modernen Biochemie.

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Ermittlung des Energieumsatzes

Jeder Organismus hat je nach Nahrungsaufnahme und erbrachter Leistung einen bestimmten Energieumsatz. Dieser Energieumsatz kann gemessen und genau bestimmt werden. Dazu gibt es unterschiedliche Verfahren.

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Friedrich Wöhler

* 31.07.1800 in Eschersheim (heute ein Frankfurter Stadtteil),
† 23.09.1882 in Göttingen

Friedrich Wöhler war ein deutscher Professor für Chemie und Pharmazie, aber auch promovierter Mediziner. An der Universität in Göttingen lehrte und forschte er bis zu seinem Tode 1882. Er war gleichzeitig Direktor des chemischen Labors der Medizinischen Fakultät und Generalinspektor des Apothekenwesens im Königreich Hannover.

Seine bedeutendste Leistung, mit der WÖHLER weltberühmt wurde, ist die Herstellung von Harnstoff im Labor. Damit gelang es ihm, die Lehre von der Lebenskraft „vis vitalis“ zu widerlegen.

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Verwendung von Ammoniak

Ammoniak dient in der chemischen Industrie als Ausgangstoff für die Synthese vieler Verbindungen. Der größte Teil des hergestellten Ammoniaks wird zu Düngemitteln weiterverarbeitet, der Rest wird in der organisch-chemischen Industrie z. B. zur Produktion von Kunststoffen und Synthesefasern eingesetzt.
Als Düngemittel kann direkt eine wässrige Lösung von Ammoniak (Ammoniakwasser) verwendet werden, meistens wird Ammoniak aber weiterverarbeitet und in Form von Ammoniumsalzen, Nitraten oder Amiden zum Düngen eingesetzt.

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Stickstoff Verbindungen

Stickstoff ist ein Element der V. Hauptgruppe und mit einem Anteil von 78,1 Vol-% Hauptbestandteil der Luft. Stickstoffverbindungen sind technisch von besonderer Bedeutung. Nitrate werden hauptsächlich als Düngemittel in der Landwirtschaft, aber auch für die Herstellung von Sprengstoffen, Kunststoffen und Farbstoffen eingesetzt.
Ausgangsstoff für die meisten industriell genutzten Stickstoffverbindungen ist Ammoniak. Damit stellt die Ammoniaksynthese nach dem HABER-BOSCH-Verfahren eines der wichtigsten chemischen Verfahren dar.


Die Oxide des Stickstoffs sind in vielen Abgasen enthalten und tragen zur Entstehung des sauren Regens bei. Auch die in den Düngemitteln enthaltenen Nitrate haben bei unkontrollierter Anwendung ein Umwelt schädigendes Potenzial.
Wichtige organische Stickstoffverbindungen sind Eiweiße und die organischen Amine, die zur Herstellung von Farbstoffen und Kunststoffen verwendet werden.

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Friedrich Wöhler

* 31.07.1800 in Eschersheim (bei Frankfurt/Main)
† 23.09.1882 in Göttingen

FRIEDRICH WÖHLER war ein deutscher Professor für Chemie und Pharmazie, aber auch promovierter Mediziner. An der Universität in Göttingen lehrte und forschte er bis zu seinem Tode 1882, war gleichzeitig Direktor des chemischen Labors der Medizinischen Fakultät und Generalinspektor des Apothekenwesens im Königreich Hannover.

WÖHLER gilt als Pionier der organischen Chemie. Durch seine Synthese von Harnstoff aus Ammoniumcyanat wurde er weltberühmt. Damit gelang es ihm, die Lehre von der Lebenskraft „vis vitalis“ zu widerlegen.
Seine Harnstoffsynthese ersffnete das Feld der Biochemie, da zum ersten Mal ein Stoff, der bisher nur von lebenden Organismen bekannt war, aus „unbelebter“ Materie kYnstlich erzeugt werden konnte.

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Harnstoffzyklus

Eiweiße und Nucleinsäuren enthalten Stickstoff in Form von Aminogruppen ( NH 2 − ). Beim Abbau dieser Moleküle im Stoffwechsel entsteht giftiges Ammoniak NH 3 , das gelöst in Form von Ammoniumionen NH 4 + vorliegt. Durch die Bildung von Harnstoff unter Bindung von NH 4 + in den Leberzellen in zyklischen Reaktionen erfolgt ein Unschädlichmachen des Ammoniaks (Entgiftung) und ein Abführen aus dem Körper. Einer der dabei entstehenden Stoffe, Fumarat, stellt die Verbindung zum Citratzyklus her. Über Fumarat kann der Harnstoffzyklus auch zur Gluconeogenese sowie zur Bildung von Citrat und Oxalat dienen.

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Stickstoff und Stickstoffverbindungen

Stickstoff ist ein Element der V. Hauptgruppe und mit einem Anteil von 78,1 Vol-% Hauptbestandteil der Luft. Stickstoffverbindungen sind technisch von besonderer Bedeutung. Nitrate werden hauptsächlich als Düngemittel in der Landwirtschaft, aber auch für die Herstellung von Sprengstoffen, Kunststoffen und Farbstoffen eingesetzt.
Ausgangsstoff für die meisten industriell genutzten Stickstoffverbindungen ist Ammoniak. Damit stellt die Ammoniaksynthese nach dem HABER-BOSCH-Verfahren eines der wichtigsten chemischen Verfahren dar.
Die Oxide des Stickstoffs sind in vielen Abgasen enthalten und tragen zur Entstehung des sauren Regens bei. Auch die in den Düngemitteln enthaltenen Nitrate haben bei unkontrollierter Anwendung ein Umwelt schädigendes Potenzial.
Wichtige organische Stickstoffverbindungen sind Eiweiße und die organischen Amine, die zur Herstellung von Farbstoffen und Kunststoffen verwendet werden.

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Friedrich Wöhler

* 31.07.1800 in Eschersheim (heute ein Frankfurter Stadtteil),  
† 23.09.1882 in Göttingen

Friedrich Wöhler war ein deutscher Professor für Chemie und Pharmazie, aber auch promovierter Mediziner. An der Universität in Göttingen lehrte und forschte er bis zu seinem Tode 1882. Er war gleichzeitig Direktor des chemischen Labors der Medizinischen Fakultät und Generalinspektor des Apothekenwesens im Königreich Hannover.

Seine bedeutendste Leistung, mit der WÖHLER weltberühmt wurde, ist die Herstellung von Harnstoff im Labor. Damit gelang es ihm, die Lehre von der Lebenskraft „vis vitalis“ zu widerlegen.

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Friedrich Wöhler

* 31.07.1800 in Eschersheim (heute ein Stadtteil von Frankfurt/Main)
† 23.09.1882 in Göttingen

FRIEDRICH WÖHLER war ein deutscher Professor für Chemie und Pharmazie, aber auch promovierter Mediziner. An der Universität in Göttingen lehrte und forschte er bis zu seinem Tode 1882, war gleichzeitig Direktor des chemischen Labors der Medizinischen Fakultät und Generalinspektor des Apothekenwesens im Königreich Hannover.

WÖHLER gilt als Pionier der organischen Chemie. Durch seine Synthese von Harnstoff aus Ammoniumcyanat wurde er weltberühmt. Damit gelang es ihm, die Lehre von der Lebenskraft „vis vitalis“ zu widerlegen.
Seine Harnstoffsynthese eröffnete das Feld der Biochemie, da zum ersten Mal ein Stoff, der bisher nur von lebenden Organismen bekannt war, aus „unbelebter“ Materie künstlich erzeugt werden konnte.

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