Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuentdeckte Stickstoff-fixierende Reaktion könnte eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben

31.03.2003


Urnebel wabern über die Erde, die ersten winzigen Lebewesen entstehen. Zum Aufbau von Amino- und Nucleinsäuren brauchte es das Element Stickstoff in der "Ursuppe". Molekularer Stickstoff (N2), wie er in der Atmosphäre vorkommt, ist allerdings als Quelle ungeeignet, da er viel zu reaktionsträge ist. Stickstoff muss also in einer wesentlich reaktiveren Form an der Entstehung des Lebens beteiligt gewesen sein: als Ammoniak (NH3).

... mehr zu:
»Ammoniak »Eisensulfid »Stickstoff

Aber wie entstand Ammoniak aus Luftstickstoff? Jenaer Forscher haben eine neue Theorie.

Die technische Ammoniak-Synthese läuft nur unter Einsatz von Katalysatoren und bei sehr hohen Temperaturen und Drücken, denn die Bindung zwischen den beiden Atomen des Stickstoff-Moleküls ist sehr schwer zu knacken. Prinzipiell geht es aber auch sanfter: Stickstoff-fixierende Bakterien wandeln Luftstickstoff zu Ammoniak um. Bis zu 200 Mio. Tonnen schätzungsweise entstehen so pro Jahr. Die Einzelheiten des Reaktionsmechanismus sind noch ungeklärt. Bekannt ist, dass das beteiligte Enzym, die Nitrogenase, einen Co-Faktor benötigt, der mehrere eisen- und schwefelhaltige Einheiten enthält. Diese beiden Elemente kamen bereits in grauer Vorzeit ausgesprochen häufig auf der Erde vor und könnten an der urzeitlichen Entstehung von Ammoniak beteiligt gewesen sein.


Ein Forscherteam der Universität Jena und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena hat nun im Labor ausgetüftelt, wie eine solche urzeitliche Stickstoff-Fixierung ohne Enzym und bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck ausgesehen haben könnte. Das Team um Günter Kreisel und Wolfgang Weigand leitet Stickstoff (N2) in eine wässrige Suspension von Eisensulfid (FeS) ein, wo er mit gelöstem Schwefelwasserstoff (H2S) zu Ammoniak (NH3) reagiert. Treibende Kraft ist die gleichzeitige Umsetzung des Eisensulfids zu Eisendisulfid (FeS2, Pyrit). Das Ganze funktioniert allerdings nur, wenn das eingesetzte Eisensulfid ganz frisch gefällt wurde. Mit handelsüblichem oder gealtertem Eisensulfid entsteht dagegen keine Spur von Ammoniak. Offenbar ist die spezielle, zerklüftete Oberfläche des frischen Eisensulfids der Erfolgsfaktor. Sie ist ein Sammelsurium verschiedener Eisen-Schwefel-Strukturen, von denen einige molekularen Stickstoff zu binden vermögen. Dadurch wird die Bindung zwischen den beiden Stickstoffatomen so geschwächt, dass Wasserstoff in positiv geladener Form sie angreifen und daran binden kann.

Kontakt:

Prof. Dr. W. Weigand
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Universität Jena
August-Bebel-Str. 2, D-07743 Jena
Fax: (+49) 3641-948102
E-mail: c8wewo@uni-jena.de

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201 - 606321
Fax: 06201 - 606331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Berichte zu: Ammoniak Eisensulfid Stickstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kupferhydroxid-Nanopartikel schützen vor toxischen Sauerstoffradikalen im Zigarettenrauch
30.03.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung
30.03.2017 | Universität Basel

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: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

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...

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

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE