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| 1 | Dem Leben auf der Spur. | 13
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| 1.1 | Reizbarkeit und Bewegung - Beispiele und Sonderfälle. | 13
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| 1.2 | Organismen atmen: Basisprozess des Lebens. | 15
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| 1.3 | Ein Kreislauf wie in der Natur: Atmung und Photosynthese. | 17
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| 1.4 | Sonne und Leben - vom Licht getriebener Protonentransport. | 18
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| 1.5 | Osmose - Gewichtsveränderung in Wasser und in Salz-Lösung | 19
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| 1.6 | Vitalitätstest: Plasmolyse oder das Cytoplasma hebt ab. | 20
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| 1.7 | Diffusion: Alles, was nicht fest ist, bewegt sich. | 22
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| 1.8 | Transpiration: Ohne Verluste geht es nicht. | 24
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| 1.9 | Quellung: Volumenzunahme mit Sprengkraft. | 25
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| 1.10 | Kohäsion und Adhäsion: Weshalb Wasser nach oben fließt. | 27
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| 1.11 | Lotus-Effekt: Abstoßende Oberflächen schützen. | 29
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| 1.12 | Energie, Verbrennung und Entfärben von Kalium-permanganat. | 30
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| 2 | Atome, Moleküle und Ionen. | 33
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| 2.1 | Elektrische Ladung: Kann man Atome auseinander nehmen? | 34
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| 2.2 | Elektrostatische Gesetze: Gegensätze ziehen sich an. | 35
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| 2.3 | Elektronenbewegung in Metallen: Ladung, Strom und Spannung. | 37
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| 2.4 | Wasser - ein Stoff mit zwei Ladungen. | 39
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| 3 | Aggregatzustände und Lösungen. | 41
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| 3.1 | Verräterischer Schmelzpunkt: Welche Substanz ist es? | 42
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| 3.2 | Sieden: Zustandsänderung mit gewaltiger Volumenzunahme. | 44
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| 3.3 | Sublimation: Den flüssigen Zustand überspringen. | 46
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| 3.4 | Viskosität: Zähigkeit gibt Aufschluss über die Moleküllänge. | 47
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| 3.5 | Exotherme Wasseranlagerung und endotherme Dissoziation. | 49
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| 3.6 | Umkehrbar: Hydratisierung und Dehydratisierung. | 50
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| 3.7 | Gesättigte Lösungen: Nichts geht mehr! | 51
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| 3.8 | Temperatur und Lösevorgang: Mit Wärme geht es besser. | 52
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| 3.9 | Löslichkeit organischer Stoffe im Wasser: Die Gruppe entscheidet. | 53
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| 4 | Chemische Bindung. | 55
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| 4.1 | Nachweis von Ionen und ihrer Ladung. | 56
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| 4.2 | Elektrolyse von Wasser. | 58
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| 4.3 | Ladung oder Wertigkeit von Ionen: Die FARADAY-Konstante. | 60
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| 5 | Säuren, Basen, Salz: Reaktionen mit Ionen. | 65
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| 5.1 | Ionen-Nachweise: Das Unsichtbare sichtbar machen. | 56
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| 5.2 | Wasser ist nicht gleich Wasser. | 70
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| 5.3 | Kohlenstoffdioxid und Carbonat: Fällung von Kalk. | 73
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| 5.4 | Kalk in Stein- und Bodenproben. | 74
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| 5.5 | Salze werden sichtbar - ohne Wasser. | 75
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| 5.6 | Photometrische Konzentrationsbestimmung: Wie viel ist drin? | 77
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| 6 | Gleichgewichtsreaktionen. | 79
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| 6.1 | Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen: einmal hin - einmal her. | 79
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| 6.2 | Elektrolyse einer Kupfersalz-Lösung - mit anderen Augen gesehen. | 81
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| 6.3 | Elektrische Spannung ohne Steckdose. | 83
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| 6.4 | Der BAUMANN-Versuch - Modell für ein Fließgleichgewicht. | 85
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| 6.5 | Manchmal geht es schlagartig: LANDOLTscher Zeitversuch. | 87
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| 6.6 | Modell biologischer Oszillationen: BELOUSOV-ZHABOTINSKII-Reaktion. | 89
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| 7 | Redox- und Säure/Base-Reaktionen. | 91
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| 7.1 | Metalle und ihre Salz-Lösungen: Ein erster Schritt zur Spannungsreihe. | 92
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| 7.2 | Der pH-Wert von Salz-Lösungen: Das Starke setzt sich durch. | 95
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| 7.3 | Der pH-Wert von Bodenproben: Zu sauer oder zu basisch? | 97
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| 7.4 | Titrimetrische Bestimmung (Maßanalyse): Wie sauer, wie basisch? | 99
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| 7.5 | Pufferung durch die Ionen schwacher Säuren und Basen. | 101
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| 8 | Zucker und andere Kohlenhydrate. | 103
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| 8.1 | Elementaranalyse: Kohlenstoff im Kohlenhydrat. | 103
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| 8.2 | Zucker enthalten gebundene Energie. | 104
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| 8.3 | Qualitativer Nachweis von Zuckern: MOLISCH-Test. | 105
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| 8.4 | Empfindlichkeit der MOLISH-Reaktion. | 106
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| 8.5 | Nachweis freier und gebundener Pentosen: BIAL-Test. | 107
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| 8.6 | Nachweis freier und gebundener Pentosen: TOLLENS-Test. | 108
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| 8.7 | Nac hweis von Desoxyribose: DISCHE-Reaktion. | 108
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| 8.8 | Nachweis freier und gebundener Ketohexosen: SELIWANOFF-Test. | 109
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| 8.9 | Nachweis freier und gebundener Ketohexosen: ZEREWITINOW-Test. | 110
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| 8.10 | Nachweis reduzierender Zucker: FEHLING-Test. | 111
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| 8.11 | Nachweis reduzierender Zucker: BENEDICT-Test. | 113
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| 8.12 | Nachweis reduzierender Zucker: TROMMERsche Probe. | 114
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| 8.13 | Nachweis reduzierender Zucker: Silberspiegel-Test. | 114
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| 8.14 | Nachweis reduzierender Zucker mit Methylenblau. | 115
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| 8.15 | Mono- und Disaccharide: BARFOED-Test. | 116
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| 8.16 | Glucose-Nachweis mit Teststreifen: GOD-Test. | 117
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| 8.17 | Dünnschichtchromatographische Trennung von Zuckern. | 118
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| 8.18 | Demonstration der optischen Aktivität einer Zucker-Lösung. | 122
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| 8.19 | Säurehydrolyse der Glykosidbindung der Saccharose. | 123
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| 8.20 | Nachweis pflanzlicher Stärke mit LUGOLscher Lösung. | 124
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| 8.21 | Säurehydrolyse von Stärke. | 126
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| 8.22 | Nachweis von Cellulose an Pflanzenteilen und Pflanzenprodukten. | 127
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| 8.23 | Säurehydrolyse der Glykosidbindung der Saccharose. | 128
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| 9 | Aminosäuren und Peptide. | 129
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| 9.1 | Elementaranalyse: Aminosäuren enthalten Stickstoff. | 129
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| 9.2 | Visualisierung von Aminosäuren und Peptiden. | 131
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| 9.3 | Nachweis der Peptid-Bindung: Biuret-Reaktion. | 133
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| 9.4 | Protein-Nachweis mit COOMASSIE-Reagenz. | 134
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| 9.5 | Aromatische Aminosäuren: Xanthoprotein-Probe. | 135
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| 9.6 | Nachweis von Tyrosin: FOLIN-CIOCALTEU-Reaktion. | 136
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| 9.7 | Nachweis von Tryptophan: HOPKINS-COLE-Test. | 137
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| 9.8 | Nachweis schwefelhaltiger Aminosäuren: NPN-Test. | 138
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| 9.9 | Nachweis schwefelhaltiger Aminosäuren: Bleiacetat-Test. | 139
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| 9.10 | Nachweis von gebundenem Arginin: SAKAGUCHI-Test. | 139
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| 9.11 | Aminosäurespektrum von Gewebeextrakten. | 140
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| 9.12 | Papierchromatographie von Aminosäuren: Rundfilter-Verfahren. | 144
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| 9.13 | Aminosäure-Lösungen zeigen verschiedene pH-Werte. | 145
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| 9.14 | Demonstration des isoelektrischen Punktes. | 146
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| 9.15 | Titration einer Aminosäure. | 148
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| 9.16 | Photometrische Konzentrationsbestimmung von Tyrosin. | 149
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| 9.17 | Makromoleküle mit Kolloidcharakter: FARADAY-TYNDALL-Effekt | 150
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| 9.18 | Quantitative Proteinbestimmung: Biuret-Verfahren. | 151
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| 9.19 | Proteine lassen sich ausfällen. | 152
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| 9.20 | Proteine tragen beeinflussbare elektrische Ladungen. | 154
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| 9.21 | Papierelektrophorese von Proteinen. | 155
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| 10 | Lipide. | 157
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| 10.1 | Lipophil und lipophob. | 158
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| 10.2 | Gewinnung von Pflanzenfetten. | 159
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| 10.3 | Einfache Elementaranalyse. | 160
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| 10.4 | Es riecht brenzlig: Acrolein-Probe. | 161
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| 10.5 | Fettes oder ätherisches Öl? | 162
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| 10.6 | Verseifung von Pflanzenfetten. | 163
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| 10.7 | Nachweis ungesättigter Fettsäuren. | 164
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| 10.8 | Fettverdauung im Reagenzglas: Modellversuch. | 166
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| 10.9 | Chromatographie von Membranlipiden. | 167
|
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| 11 | Nucleinsäuren und Nucleotide. | 170
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| 11.1 | Löslichkeitsverhalten von RNA und DNA. | 170
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| 11.2 | Isolierung von RNA aus Bäckerhefe. | 171
|
| 11.3 | Isolierung von DNA aus der Küchen-Zwiebel. | 172
|
| 11.4 | Nachweis freier Phosphorsäure. | 174
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| 11.5 | Nachweis von Ribose und Desoxyribose. | 175
|
| 11.6 | DNA-Nachweis im Zellkern: FEULGEN-Reaktion mit SCHIFFS Reagenz. | 175
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| 11.7 | Nachweis der Purin-Basen. | 177
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| 11.8 | Fettverda Dünnschichtchromatographische Trennung von DNA-Basen. | 177
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| 11.9 | Unterscheidung von Ribo-und 2'-Desoxyribonucleotiden | 179
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| 12 | Pigmente und andere Naturstoffe. | 130
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| 12.1 | Trennung von Blattpigmenten im Zweiphasensystem. | 180
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| 12.2 | Zerlegung des Chlorophyll-Moleküls durch Verseifung. | 182
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| 12.3 | Papierchromatographische Trennung lipophiler Blattpigmente. | 185
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| 12.4 | Dünnschichtchromatographie lipophiler Blattpigmente. | 187
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| 12.5 | Säulenchromatographie im kleinen Stil: Tafelkreide und Glasstab. | 138
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| 12.6 | Dünnschichtchromatographie hydrophiler Blattpigmente. | 190
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| 12.7 | Papierchromatographische Trennung von Blüten- und Fruchtpigmenten. | 191
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| 12.8 | Elektrophoretische Trennung von Anthocyanen und Betalainen. | 192
|
| 12.9 | Anthocyane sind pH- und Redox-Indikatoren. | 195
|
| 12.10 | Chromatographische Trennung ätherischer Öle. | 196
|
| 12.11 | Papierchromatographische Trennung von Alkaloiden | 198
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| 12.12 | Mikrosublimation von Coffein. | 200
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| 12.13 | Nachweis von Vitamin C. | 201
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| 12.14 | Vitamin C in Brausetabletten. | 202
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| 13 | Enzyme und Enzymwirkungen. | 204
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| 13.1 | Proteinnatur der Enzyme. | 205
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| 13.2 | Katalase-Aktivität in Pflanzengewebe (in vivo-Test). | 205
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| 13.3 | Nachweis pflanzlicher Phenoloxidasen (Mikro-Nachweis). | 206
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| 13.4 | Pepsin verdaut Protein. | 208
|
| 13.5 | Proteasen in Waschmitteln. | 209
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| 13.6 | Enzymatischer Nachweis von Glucose: GOD-Test. | 210
|
| 13.7 | Bestimmung der Wechselzahl am Beispiel der Katalase. | 211
|
| 13.8 | Enzymkinetik: Substratsättigung der Katalase. | 213
|
| 13.9 | Anthocyane sind pH- und Redox-Indikatoren. | 214
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| 13.10 | Amylasen bauen pflanzliche Stärke enzymatisch ab. | 215
|
| 13.11 | Amylase-Aktivität von Getreidekeimlingen. | 217
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| 13.12 | Carboanhydrase: Die Katalyse beschleunigt beträchtlich. | 218
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| 13.13 | Spaltung von Milchfett durch Pankreas-Lipase. | 219
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| 13.14 | Enzymhemmung und Enzymspezifität: Harnstoffabbau durch Urease. | 221
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| 13.15 | Exoenzyme: Carnivore Pflanzen verdauen Filme. | 224
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| 13.16 | Succinat-Dehydrogenase: Kompetitive Hemmung. | 226
|
| 13.17 | Nachweis der Malat-Dehydrogenase: Optischer Test. | 227
|
| 13.18 | Kinetik der Alkohol-Dehydrogenase. | 229
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| 14 | Photosynthese. | 232
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| 14.1 | Blattpigmente absorbieren Licht. | 233
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| 14.2 | Chlorophylle und ihre Rotfluoreszenz. | 235
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| 14.3 | Vom Licht angeregtes Chlorophyll reduziert Farbstoffe. | 236
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| 14.4 | Photosynthese setzt Sauerstoff frei: Indigoblau-Nachweis. | 238
|
| 14.5 | Photosynthese im Wasser: Sauerstoffnachweis mit Pyrogallol. | 239
|
| 14.6 | Sauerstoff erleichtert: Die Bojen-Methode. | 241
|
| 14.6 | Photochemisch aktive Chloroplasten: Die HILL-Reaktion. | 242
|
| 14.8 | Photosynthese verbraucht CO2. | 244
|
| 14.9 | CO2-Kompensationspunkte bei C3- und C4-Pflanzen. | 246
|
| 14.10 | Der Lichtkompensationspunkt der Photosynthese. | 247
|
| 14.11 | Das Blatt bildet im Licht Stärke. | 249
|
| 14.12 | Pflanzen benötigen für die Photosynthese Kohlenstoffdioxid. | 251
|
| 14.13 | Messung der O2-Entwicklung: Bläschen-Zählmethode. | 252
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| 15 | Atmung. | 255
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| 15.1 | Blatt Veratmung ist Substanzverlust. | 256
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| 15.2 | Bei der Atmung entsteht Wärme. | 256
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| 15.3 | Elektronenfluss bei Atmungsprozessen. | 257
|
| 15.4 | Unsere Atemluft enthält CO2. | 258
|
| 15.5 | CO2 als Atmungsprodukt. | 260
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| 15.6 | Atmen in der Petrischale. | 262
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| 15.7 | Sauerstoffverbrauch bei der Atmung - der Kerzentest. | 263
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| 15.8 | Atmen auch grüne Pflanzen? | 264
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| 15.9 | Die Atmung verbraucht O2: Ein volumetrischer Nachweis. | 265
|
| 15.10 | Quantitative CO2-Bestimmung in der Atemluft des Menschen. | 268
|
| 15.11 | Respiratorischer Quotient des Menschen. | 269
|
| 15.12 | Respiratorischer Quotient keimender Samen oder Früchte. | 271
|
| 15.13 | Im Citrat-Zyklus wird Wasserstoff übertragen (Modellversuch). | 272
|
| 15.14 | Chromatographie von Carbonsäuren aus dem Citrat-Zyklus | 274
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| 15.15 | Rhythmisch sauer - die CAM-Pflanzen. | 275
|
| 15.16 | Redoxzustände mitochondrialer Cytochrome. | 277
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| 16 | Gärung. | 279
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| 16.1 | Auf dem Weg zur Gärung: Glykolytischer Hexose-Abbau. | 279
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| 16.2 | CO2-Abgabe bei der ethanolischen Gärung. | 281
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| 16.3 | Umschalten können - der PASTEUR-Effekt. | 282
|
| 16.4 | Vergärbarkeit verschiedener Substrate. | 283
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| 16.5 | Induktion der Glucose-Epimerase. | 285
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| 16.6 | Hefe spaltet Saccharose. | 287
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| 16.7 | Ethanal ist Zwischenverbindung der ethanolischen Gärung. | 288
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| 16.8 | Destillation von Ethanol. | 289
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| 16.9 | Nachweis von Ethanol: Iodoform-Probe. | 291
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| 16.10 | Ethanol ist brennbar. | 292
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| 16.11 | Ethanol-Nachweis mit Chromverbindungen. | 293
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| 16.12 | Milchsäure-Gärung. | 293
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| 16.13 | Betont anrüchig: Die Buttersäure-Gärung. | 295
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| 16.14 | Energetik der alkoholischen Gärung. | 296
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