A1 Gifte

A1 Gifte
1. Im November 2006 starb in London der ehemalige russische Geheimagent Alexander Litwinenko,
nachdem er Po-210 aufgenommen hatte. Bereits die Aufnahme von 10-6 g dieses Stoffes ist für einen
erwachsenen Menschen tödlich.
Po-210 ist ein -Strahler mit einer Halbwertszeit von 138 Tagen.
In der Natur kommt Po-210 in winzigen Spuren in Uranlagerstätten vor, da es durch radioaktiven Zerfall
von U-238 laufend nachgebildet wird. Technisch wird es durch Neutronenbeschuss eines Bismut-lsotops
hergestellt, wobei ein -Strahler entsteht, der mit einer Halbwertszeit von 5,01 Tagen zu Po-210 zerfällt.
1.1. Formulieren Sie die Kerngleichungen für die technische Herstellung und den Zerfall von Po-210!
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1.2. Berechnen Sie die Zahl der - und -Zerfälle, die bei der natürlichen Bildung von Po-210 aus U-238
stattfinden! Der Gang Ihrer Berechnung muss nachvollziehbar sein.
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1.3. Berechnen Sie die Aktivität der tödlichen Dosis von 10-6 g Po-210 in Becquerel und fertigen Sie ein
vollständig beschriftetes Diagramm an, das den Verlauf der Aktivität innerhalb der ersten 500 Tage zeigt!
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1.4. Beurteilen Sie die Gefährlichkeit von Po-210 innerhalb und außerhalb des menschlichen Körpers, die
von der radioaktiven Strahlung ausgeht!
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1.5. 99,9988 % der von Po-210 ausgesandten -Teilchen haben eine Energie von 5,30438 MeV. Bei
0,0012 % aller Zerfälle werden -Teilchen mit einer Energie von 4,50138 MeV frei. Zusätzlich zur Strahlung emittiert der Stoff -Strahlung.
Erklären Sie das Zustandekommen der -Strahlung mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes!
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2. Bei der Herstellung von Rotwein durch Vergären von Traubensaft entsteht neben Ethanol in geringen
Mengen das giftigere Methanol. Dieser Giftstoff kann aus dem in den Zellwänden enthaltenen Pektin, das
durch folgende Haworth-Projektionsformel gekennzeichnet ist, gebildet werden:
2.1 Formulieren Sie eine Reaktionsgleichung für die Bildung von Methanol aus Pektin unter dem
katalytischen Einfluss der im Traubensaft enthaltenen Säuren und benennen Sie den Reaktionstyp! Die
für die Reaktion nicht relevanten Molekülbestandteile können abgekürzt werden.
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2.2 Das Enzym Alkoholdehydrogenase (ADH) katalysiert im Körper die Oxidation von Methanol zu
Methanal. Die Symptome einer Methanolvergiftung werden hauptsächlich durch Methanal verursacht.
Neben Methanol setzt das Enzym auch Ethanol um.
2.2.1 Erläutern Sie unter Verwendung einer Modellvorstellung das Phänomen der Substratspezifität von
Enzymen! Beurteilen Sie die Substratspezifität von ADH!
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2.2.2 Zur Therapie einer Methanolvergiftung wird die Ethanolkonzentration im Blut über mehrere Tage auf
einem erhöhten Wert gehalten. Stellen Sie die Geschwindigkeit des Methanolabbaus durch ADH in
Abhängigkeit von der Methanolkonzentration in einem beschrifteten Diagramm dar! Erläutern Sie den
Einfluss der therapeutischen Ethanolgabe auf diese Geschwindigkeit unter Mitverwendung einer weiteren
Kurve, die Sie in das gleiche Diagramm einzeichnen!
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Gesamt:
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