Abiturprüfung 2005 (Bayern)

Chemie

als Grundkursfach

Aufgabe IV

  1 Haare sind ein charakteristisches Merkmal der Säugetiere. Sie dienen u. a. der Erhaltung des Wärmegleichgewichts, zum Schutz vor Sonne, zur Tarnung und zur Partnerwerbung. Menschliche Haare bestehen zu mehr als 80 % aus Keratinen. Daneben enthalten sie ca. 17 % Nicht-Keratin-Proteine, l % Lipide, Mineralsalze sowie Spuren von Nukleinsäuren. Das Ziel der Haarpflege ist, das Haar in seiner natürlichen Schönheit zur Geltung zu bringen oder es in Form und Farbe zu verändern. Zur Formgebung von Haaren werden häufig Haarsprays eingesetzt. Zum Waschen stand bis weit in das vergangene Jahrhundert hinein außer Wasser nur Seife zur Verfügung, die jedoch in Gegenden mit hartem Wasser eine Nachbehandlung mit Zitronensaft oder Essig nötig machte. Seit den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelt die Kosmetikindustrie flüssige Shampoos mit anderen waschaktiven Substanzen, z. B. Natriumlaurylethersulfat.
 

1.1 Zeichnen Sie einen charakteristischen Ausschnitt aus einem Proteinmolekül, der mindestens drei Monomere umfasst, und erläutern Sie unter Mitverwendung dieses Ausschnitts, wie die Raumstruktur der Keratine stabilisiert wird!
5 BE

1.2 Benennen Sie die charakteristische Bindung, die bei der Verknüpfung der Monomere zu Proteinmolekülen entsteht, und beschreiben Sie die geometrische Anordnung der daran beteiligten Atome!
4 BE
1.3 Beschreiben Sie die Durchführung zweier verschiedener Nachweisreaktionen für Proteine und die jeweiligen Beobachtungen!
5 BE
   1.4 Formulieren Sie, ausgehend von einem Fettmolekül, das die Säurereste von Palmitin-, Stearin- und Ölsäure enthält, eine Strukturformelgleichung für die Reaktion bei der Seifenherstellung!
4 BE
  1.5 Erläutern Sie unter Einbeziehung einer beschrifteten Skizze die entfettende Wirkung von wässrigen Seifenlösungen und begründen Sie unter Mitverwendung von Reaktionsgleichungen, warum in Gegenden mit hartem Wasser eine Nachbehandlung des Haars erforderlich war!
7 BE

1.6 Die folgenden Formelbilder zeigen die beiden letzten Schritte der Synthese von Natriumlaurylethersulfat:

Geben Sie für jeden der beiden Vorgänge den Reaktionstyp an und begründen Sie die Eignung des organischen Endprodukts als waschaktive Substanz!

4 BE
1.7 Die wirksame Komponente eines Haarsprays ist ein Kunststoff, der durch radikalische Polymerisation gebildet wurde. Legen Sie an einem selbst gewählten Beispiel unter Mitverwendung von Strukturformeln den Mechanismus einer derartigen Reaktion dar!

5 BE




   2 In einem sumerischen Keilschrifttext findet sich die erste bekannte Beschreibung eines Verfahrens zum Bierbrauen. Das Bier wurde damals aus eingeweichten Brotfladen hergestellt. Heute verwendet man meist Gerste als Ausgangsmaterial.
 
  2.1 1870 klärte Pasteur die Rolle der Hefe bei der alkoholischen Gärung:
Hefe kann bei Abwesenheit von Sauerstoff Glucose zu Ethanol abbauen.
Erläutern Sie die wesentlichen Schritte dieses Vorgangs unter Einbeziehung von Strukturformeln und formulieren Sie die zugehörige Bruttogleichung mit ATP-Bilanz! Für die beteiligten Coenzyme (Cofaktoren) ist die übliche Kurzschreibweise zu verwenden.
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2.2 In Gegenwart von Sauerstoff ist trotz gleichbleibender ATP-Produktion pro Zeiteinheit und Zelle der Glucoseverbrauch der Hefe deutlich geringer als ohne Sauerstoff.
Erklären Sie diesen Befund unter Mitverwendung einer Bruttogleichung!
4 BE
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