Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Entstehung der Biomoleküle U4 237 Bestimmte organische Moleküle bilden die Grundbausteine des Lebens. Das Ziel ist zu erkennen, wie diese Biomoleküle vor mehr als 4 Milliarden Jahren vermutlich entstanden sind. Wie werden die Valenzstrichformeln für CH 2 O und HCN gezeichnet? Aus wie vielen solcher Moleküle – eventuell zusammen mit H 2 O – können sich Ribose, Glucose, Adenin und Glycin bilden? Die besonders einfachen organischen Moleküle CH 2 O (Methanal) und HCN (Cyanwasserstoff) entstehen ebenfalls beim Stanley-Miller- Versuch. Die Untersuchung verschiedener Strahlungen aus dem Weltall zeigt, dass dieselben Moleküle auch dort leicht gebildet werden. 1953 führte der amerikanische Biochemiker Stanley Miller (siehe Seite 238) folgenden Versuch durch: Eine geschlossene Apparatur wird mit Wasserstoff, Methan und Ammoniak gefüllt. Diese Gasmischung hat möglicherweise eine ähnliche Zusammensetzung wie die Uratmosphäre. Zusätzlich wird Wasser durch ein Heizsystem ständig verdampft und wieder abgekühlt. Der entstehende Wasserkreislauf ist dem natürlichen in der Erdatmosphäre ähnlich. Eine Hochspannungsquelle liefert ständig elektrische Energie in Form kleiner Blitze. Wenn dieser Kreislauf ca. 1 Woche aufrechterhalten wird, entsteht eine Vielfalt organischer Moleküle, wie sie zum Teil in jeder lebenden Zelle zu finden ist. Welche reaktiven Stellen weisen die abgebil- deten Moleküle auf? Welches Molekül wirkt als Base, welches sowohl als Base wie auch als Säure, und welches ist neutral? Welchen Stoff- klassen sind die Moleküle zuzuordnen, und von welchen Grundgerüsten leiten sie sich ab? Welche Teile der gebildeten Moleküle werden als aromatisch bezeichnet? Warum sind diese Moleküle wasserlöslich und erfordern für ihre Bildung die Siedetemperatur des Wassers und elektrische Blitze? Wo gibt es in der Natur ähnliche Reaktionsbedingungen wie in der beschriebenen Apparatur? Welche Unter- suchungen können Informationen über die Zusammensetzung der irdischen Uratmosphäre liefern? Glucose (C 6 H 12 O 6 ) Apparatur von Stanley Miller Adenin (C 5 H 5 N 5 ) Glycin (C 2 H 5 NO 2 ) Funken- entladung Kühler Siedekolben mit Heizpilz Ribose (C 5 H 10 O 5 ) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv