Chemische Evolution und der Ursprung des Lebens
von: Horst Rauchfuss
Springer-Verlag, 2006
ISBN: 9783540276661
Sprache: Deutsch
414 Seiten, Download: 4377 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
| Vorwort | 5 | ||
| Inhaltsverzeichnis | 9 | ||
| Einleitung | 13 | ||
| 1 Historischer Überblick | 15 | ||
| 1.1 Zeitalter der Mythen | 15 | ||
| 1.2 Mittelalter | 19 | ||
| 1.3 Neuere Zeit | 23 | ||
| 1.4 Das Problem, „Leben“ zu definieren | 26 | ||
| Literatur | 32 | ||
| 2 Kosmos, Sonnensystem und Urerde | 33 | ||
| 2.1 Kosmostheorien | 33 | ||
| 2.2 Bildung der Bioelemente | 38 | ||
| 2.3 Entstehung des Sonnensystems | 41 | ||
| 2.4 Entstehung der Erde | 45 | ||
| 2.5 Atmosphäre der Urerde | 51 | ||
| 2.6 Urozean (Hydrosphäre) | 56 | ||
| Literatur | 61 | ||
| 3 Von den Planeten zur interstellaren Materie | 65 | ||
| 3.1 Planeten und Satelliten | 65 | ||
| 3.1.1 Merkur | 66 | ||
| 3.1.2 Venus | 66 | ||
| 3.1.3 Mars | 67 | ||
| 3.1.4 Jupiter | 70 | ||
| 3.1.5 Jupiter-Monde | 71 | ||
| 3.1.6 Saturn und Saturnmond Titan | 77 | ||
| 3.1.7 Uranus und Neptun | 83 | ||
| 3.1.8 Pluto und Charon | 84 | ||
| 3.2 Kometen | 85 | ||
| 3.2.1 Ursprung und Herkunft der Kometen | 85 | ||
| 3.2.2 Struktur der Kometen | 86 | ||
| 3.2.3 Komet Halley | 88 | ||
| 3.2.4 Kometen und Biogenese | 89 | ||
| 3.3 Meteorite | 93 | ||
| 3.3.1 Einteilung der Meteorite | 94 | ||
| 3.3.2 Kohlige Chondrite | 95 | ||
| 3.3.3 Mikrometeorite | 100 | ||
| 3.4 Interstellare Materie | 101 | ||
| 3.4.1 Interstellarer Staub | 102 | ||
| 3.4.2 Interstellares Gas | 106 | ||
| 3.4.3 Interstellare Moleküle | 108 | ||
| Literatur | 111 | ||
| 4 „Chemische Evolution“ | 117 | ||
| 4.1 Modellexperimente von Miller-Urey | 118 | ||
| 4.2 Weitere Aminosäuresynthesen | 120 | ||
| 4.3 Präbiotische Synthesen der Nucleinsäurebasen | 124 | ||
| 4.4 Kohlenhydrate und Derivate | 132 | ||
| 4.5 Blausäure und Derivate | 136 | ||
| 4.6 Energiequellen für die chemische Evolution | 141 | ||
| 4.6.1 Energie aus dem Erdinnern und Vulkanismus | 142 | ||
| 4.6.2 UV-Strahlung von der Sonne | 145 | ||
| 4.6.3 Energiereiche Strahlung | 146 | ||
| 4.6.4 Elektrische Entladungen | 147 | ||
| 4.6.5 Stoßwellen (Schockwellen) | 148 | ||
| 4.7 Die Rolle der Phosphate | 150 | ||
| 4.7.1 Allgemeines | 150 | ||
| 4.7.2 Kondensierte Phosphate | 152 | ||
| 4.7.3 Experimente zum „Phosphat-Problem“ | 152 | ||
| Literatur | 158 | ||
| 5 Peptide und Proteine: die „Protein-Welt“ | 163 | ||
| 5.1 Allgemeines | 163 | ||
| 5.2 Aminosäuren und Peptidbindung | 163 | ||
| 5.3 Aktivierung | 165 | ||
| 5.3.1 Chemische Aktivierung | 166 | ||
| 5.3.2 Biologische Aktivierung | 166 | ||
| 5.4 Simulationsexperimente | 170 | ||
| 5.4.1 Präbiotische Peptide | 170 | ||
| 5.4.2 Präbiotische Proteine | 178 | ||
| 5.5 Neue Entwicklungen | 182 | ||
| Literatur | 187 | ||
| 6 „RNA-Welt“ | 189 | ||
| 6.1 Einleitende Bemerkungen | 189 | ||
| 6.2 Synthese von Nucleosiden | 190 | ||
| 6.3 Synthese von Nucleotiden | 191 | ||
| 6.4 Synthese von Oligonucleotiden | 195 | ||
| 6.5 Ribozyme | 209 | ||
| 6.6 Kritik und Diskussionen um die „RNA-Welt“ | 213 | ||
| 6.7 „Prä-RNA-Welt“ | 215 | ||
| Literatur | 227 | ||
| 7 Andere Theorien und Hypothesen | 231 | ||
| 7.1 Anorganische Systeme | 231 | ||
| 7.2 Hydrothermale Systeme | 236 | ||
| 7.2.1 Allgemeines | 236 | ||
| 7.2.2 Geologische Grundlagen | 237 | ||
| 7.2.3 Synthesen an hydrothermalen Quellen | 239 | ||
| 7.2.4 Andere Meinungen | 241 | ||
| 7.2.5 Reaktionen in superkritischer Phase | 243 | ||
| 7.2.6 Reaktionen vom Fischer-Tropsch-Typ | 244 | ||
| 7.3 Chemoautotropher Lebensursprung | 245 | ||
| 7.4 Die „Thioester-Welt“ von de Duve | 257 | ||
| 7.5 Atomarer Kohlenstoff in Mineralien | 263 | ||
| Literatur | 264 | ||
| 8 Genetischer Code und weitere Theorien | 267 | ||
| 8.1 Zum Informationsbegriff | 267 | ||
| 8.2 Genetischer Code | 268 | ||
| 8.3 Die Biogenesetheorie von M. Eigen | 275 | ||
| 8.4 Die Biogenese-Modelle von H. Kuhn | 282 | ||
| 8.5 Die „Ursprünge“ des Lebens von F. Dyson | 287 | ||
| Literatur | 292 | ||
| 9 Grundlegende Phänomene | 295 | ||
| 9.1 Thermodynamik und Biogenese | 295 | ||
| 9.2 Thermodynamik irreversibler Systeme | 299 | ||
| 9.3 Selbstorganisation | 302 | ||
| 9.4 Das Chiralitätsproblem | 308 | ||
| Literatur | 316 | ||
| 10 Urzellen und Zellmodelle | 319 | ||
| 10.1 Paleontologische Befunde | 319 | ||
| 10.2 Zum Problem der Modellzellen | 327 | ||
| 10.2.1 Einführende Bemerkungen | 328 | ||
| 10.2.2 Historisches | 329 | ||
| 10.2.3 Neue Entwicklungen | 330 | ||
| 10.3 Der Stammbaum des Lebens | 338 | ||
| Literatur | 347 | ||
| 11 Exo-/Astrobiologie und andere Themen | 351 | ||
| 11.1 Extraterrestrisches Leben | 352 | ||
| 11.1.1 Leben in unserem Sonnensystem | 353 | ||
| 11.1.2 Extrasolares Leben | 363 | ||
| 11.2 Künstliches Leben (KL) | 381 | ||
| 11.3 Das „Wann“-Problem | 383 | ||
| Literatur | 386 | ||
| Epilog | 389 | ||
| Verzeichnis der Abkürzungen | 391 | ||
| Glossar | 393 | ||
| Sachwortverzeichnis | 403 |