Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ohne N kein LebeN - oder wie das Ammoniak in die Ursuppe kam

26.03.2003


Chemiker der Universität Jena mit "Ursuppenexperiment" in der Zeitschrift "Angewandte Chemie"



Wie entstand erstes primitives Leben auf der Erde? Was war drin in der Ursuppe? Wie entwickelten sich aus einfachen anorganischen Stoffen schließlich komplizierte organische Moleküle, wie Eiweiße oder gar die DNS, die unsere Erbinformation enthält? Diesen Fragen sind auch Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität in Jena auf der Spur. Sie konnten unlängst das Geheimnis lüften, wie das Ammoniak in die Ursuppe kam. Das stechend riechende Gas mit der Formel NH3 gilt als Stickstofflieferant. Stickstoff (N) ist ein wichtiges Bau-"Element" der Aminosäuren. Die wiederum dienen als Grundbausteine für Eiweiße und Enzyme. Die verblüffenden Ergebnisse der Jenaer Wissenschaftler werden erstmals im Journal "Angewandte Chemie" veröffentlicht, das am 4. April erscheint. Ab 31. März ist die Online-Version des Artikels auf den Internet-Seiten der renommierten Fachzeitschrift zu finden.

... mehr zu:
»Ammoniak »Enzym »Kreisel »Stickstoff »Ursuppe


"Über die Entstehung des prähistorischen Ammoniaks existierten bisher nur vage Theorien, die Vulkanausbrüche oder die Bildung im interstellaren Raum voraussetzten", sagt Prof. Dr. Wolfgang Weigand. Der Professor für Anorganische Chemie an der Universität Jena propagiert ein weniger spektakuläres Szenario. Die so genannten Knöllchenbakterien liefern den Ansatzpunkt. Sie stellen mit Hilfe von Enzymen, Nitrogenasen genannt, aus Luftstickstoff das Ammoniak her. "Der genaue Reaktionsablauf in den Nitrogenasen ist bis heute unbekannt", sagt Weigand, "aber in den Reaktionszentren der Enzyme befindet sich Eisensulfid, und das gab und gibt es seit Urzeiten auf der Erde." Weigand stellte daher die These auf, dass der Luftstickstoff in einer parallelen Reaktion mit Eisensulfid und Schwefelwasserstoff in der wässrigen Ursuppenlösung zu dem begehrten Ammoniak reagiert haben könnte.

Um das zu beweisen, benötigte er eine Apparatur, mit der die Ursuppenbedingungen perfekt nachgestellt werden konnten. Die entwickelte sein Jenaer Kollege Prof. Dr. Günter Kreisel, der am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie arbeitet. "Das Experiment stellte hohe Reinheitsanforderungen an die Gase und Komponenten. Ihre Zufuhr musste zudem elektronisch gesteuert werden, um die Reproduktivität des Experiments zu gewährleisten", verdeutlicht Kreisel die Problematik. Die Mühe der Jenaer Chemiker wurde jedoch belohnt. Bei einer Reaktionstemperatur von 80 Grad Celsius und unter normalen Druckverhältnissen im wässrigen Milieu wiesen sie Spuren vom Ammoniak nach. "Diese geringen Ausbeuten reichen jedoch als erste Bausteine des Lebens völlig aus", sagt Weigand. Trotzdem bargen die geringen Ausbeuten ein Unsicherheitsmoment. Denn wer konnte beweisen, dass das Ammoniak auch tatsächlich aus dem Stickstoff entstanden war, der in die Apparatur eingespeist wurde. Weigand und Kreisel kamen den Skeptikern zuvor, indem sie das, in der Natur selten vorkommende, schwerere Isotop des Stickstoffs (15N) einsetzten. Mit Hilfe der Kollegen des Jenaer Max-Planck-Institutes für Biogeochemie und ihrer hochpräzisen Massenspektrometer gelang es zu beweisen, dass die Ammoniakspuren tatsächlich aus dem zugeführten Stickstoff entstanden waren. Drei Jahre haben die Arbeitsgruppen im Rahmen des Sonderforschungsbereiches "Metallvermittelte Reaktionen nach dem Vorbild der Natur" zusammengearbeitet. Nachdem sie auch diesen letzten Zweifel ausräumen konnten, war schließlich der Weg frei für die Publikation in der Fachzeitschrift.

Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Weigand / apl. Prof. Dr. Günter Kreisel
Inst. für Anorganische und Analytische Chemie /
Inst. für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena
Tel.: 03641 / 948160 oder 948430
E-Mail: c8wewo@uni-jena.de / guenter.kreisel@uni-jena.de

Monika Paschwitz | idw

Weitere Berichte zu: Ammoniak Enzym Kreisel Stickstoff Ursuppe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Entzündung weckt Schläfer
29.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Rostocker Forscher wollen Glyphosat „entzaubern“
29.03.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten