Moin,
wir machen in Bio gerade den Aufbau der Zellmembran. Dazu hatten wir den Versuch von Gorter und Grendel. Wir haben herausgefunden, dass sich solche Lipid-Tropfen bilden: http://my.ohio.voyager.net/~surak/micelle1.gif
Allerdings habe wir auch gesagt, dass sich die Lipide so auf der Wasseroberfläche anordnen: http://tomska.co.de/design/lipide.png
Das widerspricht sich ja irgendwie, oder nicht?
Hallo!
Nein, das widerspricht sich nicht.
In der Micelle liegen die unpolaren „Schwänze“ im Inneren, die polaren „Köpfe“ außen, d. h. in direktem Kontakt zur polaren wässrigen Phase. Im Monolayer auf der Wasseroberfläche liegen die Köpfe unten, d. h. ebenfalls direkt an der wässrigen Phase und die Schwänze gegenüber, also der Luft zugewandt.
Michael
Vielen Dank für die Antwort.
Aber welche Zeichnung trifft dann auf den Versuch zu? Weil die Micelle zeigt ja nicht das gleiche wie die andere Zeichnung.
Grüezi,
um die Fragen zu beantworten wären noch einige einfache Angaben deinerseits günstig:
wir machen in Bio gerade den Aufbau der Zellmembran. Dazu
hatten wir den Versuch von Gorter und Grendel. Wir haben
a) Wie habt ihr den Versuch von Gorter und Grendel denn durchgeführt?
herausgefunden, dass sich solche Lipid-Tropfen bilden:
http://my.ohio.voyager.net/~surak/micelle1.gif
b) Welchen Stoff habt ihr genommen um: „solche Lipid-Tropfen“
wie du sie nennst, zu bilden?
c) Wie habt ihr die Bildung genau solcher Lipid-Tropfen nachgewiesen?
Allerdings habe wir auch gesagt, dass sich die Lipide so auf
der Wasseroberfläche anordnen:
http://tomska.co.de/design/lipide.png
d) Welche Lipide waren das und in welcher prozentualen Konzentration (Lipid xy/Wasser) kamen sie „gesagt“ zum Einsatz, daß sie sich: „… so auf der Wasseroberfläche …“ angeordnet haben?
Grüße
watergolf
Moin,
leider haben wir den Versuch garnicht gemacht. Wir haben nur eine Beschreibung des Versuchs mit den Ergebnissen bekommen. Als Beispiel für ein Lipid-Molekül hatten wir Lecithin. Das sie eine Tropfenform bilden, sollten wir anhand der hydrophilen und hydrophoben Eingenschaften durch Nachdenken herausfinden. Da bin ich irgendwie nicht so mitgekommen. 
Hallo,
leider haben wir den Versuch garnicht gemacht. Wir haben nur
das habe ich mir schon gedacht.
Zum Verständnis solltest du dir vergegenwärtigen, daß es Moleküle gibt die aus einem polaren (= hydrophilen) Kopf und einem unpolaren (= hydrophoben) Schwanz zusammengesetzt sind. Eine ihrer Eigenschaften ist, daß sie an Grenzflächen adsorbiert („angeheftet“) werden können.
Man bezeichnet sie als oberflächenaktive Substanzen oder Tenside.
Lecithin ist ein solches Molekül aber schon wieder relativ kompliziert und ich würde es als Lehrer nicht unbedingt gleich am Anfang erwähnen.
Da ihr es aber besprochen habt, bleibst du dabei und schaust dir vielleicht den chemischen Aufbau im Lehrbuch oder unter dem Stichwort: „Lecithine“ die Abbildung 3) bei Wiki (in groben Zügen) an.
Die Lecithine sind fettähnliche Substanzen. Den (hydrophilen = „wasserliebenden“) Kopf bildet ganz vereinfacht gesprochen eine Phosphatgruppe, den (hydrophoben = „wasserfliehenden“) Schwanz längerkettige Fettsäuren.
Nun schaust du dir deinen 2. Link: http://tomska.co.de/design/lipide.png
an.
Unter der blauen, geschwungenen Linie soll Wasser oberhalb der geschwungenen Linie soll Luft sein. Der Kreis soll den polaren (wasserliebenden) Kopf (Phosphatgruppe) der oberflächenaktiven Substanz (z.B. hier Lecithin) darstellen.
Er richtet sich zum Wasser hin aus. Die geraden Linien sollen die beiden unpolaren (wasserfliehenden) Fettsäureketten im Lecithinmolekül darstellen.
Warum die einzelnen (Lecithin) Moleküle hier so vereinzelt angeordnet sind kannst du vielleicht selber erklären: sie sind im Wasser nur in sehr geringer Konzentration enthalten.
Nur um eine Zahl zu nennen, sagen wir es handelt sich um eine Konzentration von 0,05 % Lecithin.
Geben wir jetzt mehr Lecithin zu, kommen immer mehr Moleküle nebeneinander zu liegen bis eventuell „Kopf“ an „Kopf“ liegt, eventuell bei etwa 0,15 %.
Die Schwänze ragen aber immer noch in die Luft. Man kann von einem monomolekularen Film sprechen.
Gibt man langsam immer weiter Lecithin zu, tritt plötzlich das ein was in deinem Link:
http://my.ohio.voyager.net/~surak/micelle1.gif
„Schematic of micelle structure in aqueous solution“ zu sehen ist.
Diese Mizellen bilden sich z.B. ab einer Konzentration von sagen wir: 0,2 %.
Diejenige Konzentration bei der die Mizellenbildung einsetzt, bezeichnet man als „kritische Mizellkonzentration“.
Sie ist eine sehr wichtige Kennzahl für oberflächenaktive Substanzen, da sich bei dieser Konzentration verschiedene Eigenschaften der Lösung (Oberflächenspannung, osmotischer Druck, elektrische Leitfähigkeit, Grenzflächenspannung, Reinigungswirkung usw.) schlagartig ändern können.
Warum sich diese Mizellen bilden hat seine Ursache darin, daß diese Anordnung energetisch auf einem niedrigen Niveau als die flache Anordnung liegt, die Mizell-Struktur also relativ stabil ist.
Auf deinem Link sind die Ketten der Fettsäuren ins Innere der Mizelle gerichtet um dadurch eine eigene, hydrophobe Umgebung zu schaffen.
Der Fettsäurekern ist von den hydrophilen Köpfen umgeben, die mit den Wassermolekülen (locker) verbunden sind (mit ihnen also assoziieren).
Ich hoffe dir ein wenig zum Verständnis dessen beigetragen zu haben, was ihr in der Schule durchgenommen habt:
Als Beispiel für ein Lipid-Molekül hatten wir Lecithin. Das
sie eine Tropfenform bilden, sollten wir anhand der
hydrophilen und hydrophoben Eingenschaften durch Nachdenken
herausfinden. Da bin ich irgendwie nicht so mitgekommen.
Viel Erfolg wünscht
watergolf
Vielen Dank. Ich habe auf jeden Fall schon VIEL mehr verstanden. Nur noch eine Frage:
Wenn sich jetzt die Mizellen bilden, ist der Stoff ja immer noch auf dem Wasser, nur in Mizellenform. Sieht das dann ungefähr so aus: http://tomska.co.de/design/lipide2.png
Die Zeichnugn ist nicht die beste, sry. Weil dann würde ja ein Teil der Köpfe in die Luft ragen?!
Hallo!
Wenn sich jetzt die Mizellen bilden, ist der Stoff ja immer
noch auf dem Wasser, nur in Mizellenform.
Nö. Wenn sich Lipide auf dem Wasser ausbreiten, dann als Monolayer. Micellen treten nur auf, wenn die Lipide untergetaucht sind.
Michael
Du fragst:
Wenn sich jetzt die Mizellen bilden, ist der Stoff ja immer
noch auf dem Wasser, nur in Mizellenform. Sieht das dann
ungefähr so aus: http://tomska.co.de/design/lipide2.png
Du mußt auch das Wasser voller Mizellen zeichnen („Wenn sich jetzt die Mizellen bilden“ = oberhalb der kritischen Mizellbildungskonzentration) also Mizelle an Mizelle dicht an dicht.
Wenn dann die Konzentration der oberflächenaktiven Substanz im Wasser immer noch weiter über die kritische Mizellbildungskonzentration hinaus gesteigert wird, kann es schon sein, daß Mizellen etwa so wie auf deiner neuesten Zeichnung zu liegen kommen.
Die einzelnen Mizellen können in der Praxis aus 50 oder mehr Ausgangsteilchen bestehen. Mit einem Durchmesser der in der Größenordnung von 50 Angström liegt, werden sie zu den Kolloidteilchen gerechnet.
Das Gebilde in deiner neuesten Zeichnung - also die einzelne Mizelle auf weiter Flur - wird zerfallen zu folgendem, bekannten Zustand:
http://tomska.co.de/design/lipide.png
Danke. Ich glaub ich hab’s verstanden.