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2025-02-19T13:17:47Z

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Als '''chaotrope Verbindungen''' ([[Griechische Sprache|griech.]] χάος ''cháos'' ‚Unordnung‘ und τροπή ''tropi'' ‚Drehung, (Hin-)Wendung‘; chaotrop also in der Bedeutung „Hinwendung zur Unordnung“) werden chemische Substanzen bezeichnet, die geordnete [[Wasserstoffbrückenbindung]]en im Wasser stören. Die '''chaotropen Salze''' sind in der [[Hofmeister-Reihe]] nach ihrer Wirkung sortiert.

== Eigenschaften ==
{{Hauptartikel|Hofmeister-Reihe}}
Indem die Wasserstoffbrückenbindungen teilweise aufgebrochen werden, stören die chaotropen Substanzen die Wasserstruktur in ihrer Umgebung und sorgen für mehr „Unordnung“ (Zunahme der [[Entropie (Thermodynamik)|Entropie]]). Bei chaotropen [[Salze]]n spricht man auch von „strukturbrechenden“ Salzen. Diese Störung der Wasserstruktur hat auch Auswirkungen auf in Wasser gelöste Makromoleküle, wie Proteine und Nukleinsäuren (z. B. [[DNA]] und [[RNA]]), welche durch chaotrope Substanzen [[Denaturierung (Biochemie)|denaturiert]] werden können. Die Ursache dieses Effektes ist, dass die Bildung der, z. B. zur [[Solvatisierung]] organischer Moleküle oder Molekülteile, notwendigen H<sub>2</sub>O-Käfigstrukturen gestört wird.<ref>{{RömppOnline|ID=RD-03-01069|Name=Chaotrop|Abruf=2014-06-13}}</ref> Generell verringern sie damit [[hydrophober Effekt|hydrophobe Effekte]], die für die räumliche Struktur von Makromolekülen in wässriger Lösung von wesentlicher Bedeutung sind. Diese räumliche Struktur des Makromoleküls wird dann verändert und somit wirken die chaotropen Substanzen denaturierend. Bei [[Protein]]en z. B. wird die treibende Kraft der [[Proteinfaltung]] gestört, nämlich die Zusammenlagerung der hydrophoben Aminosäuren im Wasser aufgrund des [[Hydrophober Effekt|hydrophoben Effekts]]. Chaotrope Substanzen reduzieren folglich auch die enzymatische Aktivität, können Lipiddoppelschichten stören und Stress auf Zellen erzeugen.

Chaotrope Substanzen sind unter anderem:
*[[Barium]]salze
*[[Guanidinhydrochlorid]]
*[[Thiocyanate]], wie [[Guanidiniumthiocyanat]]
*[[Perchlorate]]
*[[Iodide]]
*[[Butanol]]
*[[Phenol]]
*[[Thioharnstoff]]
*[[Harnstoff]] (bei hoher Konzentration)

Chemische Substanzen mit zu den chaotropen Substanzen gegenteiligen Wirkungen werden '''kosmotrop''' oder '''antichaotrop''' genannt. Eine besondere Rolle spielt der [[Harnstoff]]. Bei Zugabe kleiner Mengen von Harnstoff zu wässrigen Proteinlösungen wirkt er kosmotrop, bei höheren Konzentrationen (ca. 12 Mol-%) wirkt er denaturierend, also chaotrop.<ref>M. Holz, M. Mayele ''Influence of Additives on Hydrophobic Association in Polynary Aqueous Mixtures'' In: ''DFG Research Report. Thermodynamic Properties of Complex Fluid Mixtures'' Wiley-VCH 2004, S. 150–183, ISBN 3-527-27770-6.</ref> Für Ionen gibt es die Klassifikation in Form der [[Hofmeister-Reihe]]n, in denen die Reihenfolge der Stärke der chaotropen Wirkung, getrennt für Anionen und Kationen, gegeben ist.

== Weblinks ==
* {{Internetquelle |url=https://www.laborjournal.de/rubric/methoden/methoden/v26.php |titel=Methoden - DNA-Reinigung mit chaotropen Salzen |werk=laborjournal.de |datum= |abruf=2025-02-19}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Chemische Verbindung nach Funktion]]
[[Kategorie:Salz]]

Chaotrope Verbindung - Versionsgeschichte

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