Chemische Evolution und der Ursprung des Lebens:
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Berlin [u.a.]
Springer
2005
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort..................................................................................
Einleitung..............................................................................1
1 Historischer Überblick.................................................3
1.1 Zeitalter der Mythen..........................................................................3
1.2 Mittelalter..........................................................................................7
1.3 Neuere Zeit......................................................................................11
1.4 Das Problem „Leben zu definieren................................................14
Literatur.....................................................................................................20
2 Kosmos, Sonnensystem und Urerde........................21
2.1 Kosmostheorien...............................................................................21
2.2 Bildung der Bioelemente.................................................................26
2.3 Entstehung des Sonnensystems.......................................................29
2.4 Entstehung der Erde........................................................................33
2.5 Atmosphäre der Urerde...................................................................39
2.6 Urozean (Hydrosphäre)...................................................................44
Literatur.....................................................................................................49
3 Von den Planeten zur interstellaren Materie............53
3.1 Planeten und Satelliten....................................................................53
3.1.1 Merkur...................................................................................54
3.1.2 Venus.....................................................................................54
3.1.3 Mars.......................................................................................55
3.1.4 Jupiter....................................................................................58
3.1.5 Jupiter-Monde.......................................................................59
3.1.6 Saturn und Saturnmond Titan...............................................65
3.1.7 Uranus und Neptun................................................................71
3.1.8 Pluto und
X
3.2 Kometen..........................................................................................73
3.2.1 Ursprung und Herkunft der Kometen....................................73
3.2.2 Struktur der Kometen............................................................74
3.2.3 Komet
3.2.4 Kometen und Biogenese........................................................77
3.3 Meteorite.........................................................................................81
3.3.1 Einteilung der Meteorite.......................................................82
3.3.2 Kohlige Chondrite.................................................................83
3.3.3 Mikrometeorite......................................................................88
3.4 Interstellare Materie.........................................................................89
3.4.1 Interstellarer Staub................................................................90
3.4.2 Interstellares Gas...................................................................94
3.4.3 Interstellare Moleküle...........................................................96
Literatur.....................................................................................................99
4 „Chemische Evolution ............................................105
4.1 Modellexperimente von Miller-Urey............................................106
4.2 Weitere Aminosäuresynthesen......................................................108
4.3 Präbiotische Synthesen der Nucleinsäurebasen.............................112
4.4 Kohlenhydrate und Derivate..........................................................120
4.5 Blausäure und Derivate.................................................................124
4.6 Energiequellen für die chemische Evolution.................................129
4.6.1 Energie aus dem Erdinnern und Vulkanismus....................130
4.6.2 UV-Strahlung von der Sonne..............................................133
4.6.3 Energiereiche Strahlung......................................................134
4.6.4 Elektrische Entladungen......................................................135
4.6.5 Stoßwellen (Schockwellen).................................................136
4.7 Rolle der Phosphate.......................................................................138
4.7.1 Allgemeines.........................................................................138
4.7.2 Kondensierte Phosphate......................................................140
4.7.3 Experimente zum „Phosphat-Problem ..............................140
Literatur...................................................................................................146
5
5.1 Allgemeines...................................................................................151
5.2 Aminosäuren und Peptidbindung..................................................151
5.3 Aktivierung...................................................................................153
5.3.1 Chemische Aktivierung.......................................................154
5.3.2 Biologische Aktivierung.....................................................154
Inhaltsverzeichnis
5.4 Simulationsexperimente................................................................158
5.4.1 Präbiotische
5.4.2 Präbiotische Proteine...........................................................166
5.5 Neue Entwicklungen.....................................................................170
Literatur...................................................................................................175
6 „RNA-Welt ...............................................................177
6.1 Einleitende Bemerkungen.............................................................177
6.2 Synthese von Nucleosiden.............................................................178
6.3 Synthese von Nucleotiden.............................................................179
6.4 Synthese von Oligonucleotiden.....................................................183
6.5 Ribozyme.......................................................................................197
6.6 Kritik und Diskussionen um die „RNA-Welt ..............................201
6.7 „Prä-RNA-Welt ...........................................................................203
Literatur...................................................................................................215
7 Andere Theorien und Hypothesen..........................219
7.1 Anorganische Systeme..................................................................219
7.2 Hydrothermale Systeme................................................................224
7.2.1 Allgemeines.........................................................................224
7.2.2 Geologische Grundlagen.....................................................225
7.2.3 Synthesen an hydrothermalen Quellen................................227
7.2.4 Andere Meinungen..............................................................229
7.2.5 Reaktionen in superkritischer Phase....................................231
7.2.6 Reaktionen vom Fischer-Tropsch-Typ................................232
7.3 Chemoautotropher Lebensursprung..............................................233
7.4 Die „Thioester-Welt von de Duve...............................................245
7.5 Atomarer Kohlenstoff in Mineralien.............................................251
Literatur...................................................................................................252
8 Genetischer Code und weitere Theorien................255
8.1 Zum Informationsbegriff...............................................................255
8.2 Genetischer Code...........................................................................256
8.3 Die Biogenesetheorie von M. Eigen..............................................263
8.4 Die Biogenese-Modelle von H. Kuhn...........................................270
8.5 Die „Ursprünge des Lebens von F.
Literatur...................................................................................................280
XII Inhaltsverzeichnis
9 Grundlegende Phänomene......................................283
9.1 Thermodynamik und Biogenese....................................................283
9.2 Thermodynamik irreversibler Systeme.........................................287
9.3 Selbstorganisation.........................................................................290
9.4 Das Chiralitätsproblem..................................................................296
Literatur...................................................................................................304
10 Urzellen und Zellmodelle.........................................307
10.1
10.2 Zum Problem der Modellzellen.....................................................315
10.2.1 Einführende Bemerkungen...............................................316
10.2.2 Historisches......................................................................317
10.2.3 Neue Entwicklungen.........................................................318
10.3 Der Stammbaum des Lebens.........................................................326
Literatur...................................................................................................335
11
11.1 Extraterrestrisches Leben..............................................................340
11.1.1 Leben in unserem Sonnensystem......................................341
11.1.2 Extrasolares Leben...........................................................351
11.2 Künstliches Leben.........................................................................369
11.3 Das
Literatur...................................................................................................374
Epilog..........................................................................................377
Abkürzungsverzeichnis.............................................................379
Glossar........................................................................................381
Sachwortverzeichnis.................................................................391
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