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Full Description
Lebewesen unterscheiden sich durch ihre chemische Basis. Somit ist das Wissen um die Eigenschaften der Elemente und die Wechselwirkungen der daraus entstehenden Verbindungen Voraussetzung für das Verständnis der Biologie.
Die Chemie beantwortet die Fragen, warum unter den über 100 Elementen des Periodensystems (PSE) der Kohlenstoff und nicht das Silicium das dominierende Element in der Biologie ist und warum Edelmetalle, wie Gold und Silber, keine Rolle spielen. Das PSE gibt Auskunft darüber, warum die Phosphorsäure und nicht die Schwefelsäure als Brücke in den Polynucleinsäuren fungiert und warum sich die DNA aus der RNA entwickeln musste. Gleichzeitig macht nur die Chemie deutlich, warum die D-Glucose so zentral beim Aufbau von Biopolymeren wie Cellulose und Glycogen ist und weshalb der Citratzyklus in sich logisch geschlossen und alternativlos ist. Biochemie ist ebenfalls eine Synthesechemie, die sich von der „menschengemachten" Synthesechemie „nur" hinsichtlich der Rahmenbedingungen unterscheidet. Aus der Vielzahl der Elemente des PSE und der fast unendlichen Anzahl von chemischen Verbindungen werden einzelne selektiert. Die Selektion erfolgt aufgrund der Umweltbedingungen auf der Erde, wie moderate Temperaturen, vorzugsweise Atmosphärendruck, Lösungsmittel Wasser und als primärer Reaktionspartner Sauerstoff.
Es wird die Hypothese entwickelt, dass der Leitgedanke der modernen Biologie, die Evolutionstheorie, ihre Wurzeln in der zugrundeliegenden Chemie hat. Damit wird der Darwinismus vom biologischen Kopf auf die chemischen Füße gestellt. Zum Beispiel ist die Wirkung von Phenolen als Radikalfänger a priori chemisch, ehe daraus biologische Phänomene als Distinktionsunterschiede bei farbigen Blütenpflanzen evolvieren konnten. Das Buch entwickelt eine völlig neue, chemiezentrierte Sicht auf die „belebte Natur" und fordert zu einer veränderten, biologisch orientierten Chemiedidaktik in Schulen und Universitäten heraus.
Contents
Das Periodensystem der Elemente und grundlegende Konsequenzen für den Aufbau von Naturstoffen und den Ablauf biochemischer Prozesse.- Extrinsische Eigenschaften, die das Vorkommen von Elementen im biologischen Kontext begünstigen.- Die Derivatisierung anorganischer Verbindungen mit Kohlenstoffresten.- die singulären Eigenschaften des Kohlenstoffs als Grundlage für die Entstehung von Leben.- Von chemischen Strukturen und einzelnen Reaktionen zu komplexen biochemischen Netzwerken.- Determiniertheit, Flexibilität und Kontingenz in der Biochemie.- „Synthesechemie" versus Biochemie.
