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Miller Urey Experiment

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by

Florian Bößl

on 16 March 2014

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Transcript of Miller Urey Experiment

Das
Miller-Urey
Experiment

Das Experiment
Bedeutung
und
Probleme

Quellen
von
Florian Bößl

Über was ich reden werde:
Miller & Urey:
-Leben
-Forschung

Das Experiment:
-Idee
-Aufbau
-Ablauf
-Auswertung
-Ergebnisse

Bedeutung
Stanley Lloyd Miller:
* 7. März 1930 in Oakland, Kalifornien
Biologe und Chemiker
University of California
University of Chicago
Suche nach dem Ursprung des Lebens
† 20. Mai 2007 in National City, Kalifornien
Stanley Miller 1999
Harlod Clayton Urey:
* 29. April 1893 in Walkerton, Indiana
Chemiker (Isotopenchemie und Atomspektren)
Studierte erst Zoologie in Montana
Promovierte 1923 in Chemie an der University of California
1934 Nobelpreis für Entdeckung des Deuteriums
1945-1958 Professor an der Univerity of Chicago
1942 Manhattan Projekt
† 5. Januar 1981 in La Jolla, Kalifornien
Miller und Urey
Idee und Hintergrund:
http://www.ucsd.tv/miller-urey/miller-movie1.swf
Alexander Iwanowitsch Oparin
Um 1920 Veröffentlichung der wohl bekanntesten Hypothese zur Evolution durch:
James Burdon Sanderson Haldane
Annahmen der Hypothese:

Die Uratmosphäre der Erde hatte reduzierende Eigenschaften. Sie bestand im Wesentlichen aus Methan, Wasserdampf, Ammoniak und Spuren von Schwefelwasserstoff.
Sie war verschiedenen Energiequellen ausgesetzt, wie z. B. Blitzentladungen, Sonneneinstrahlung und Vulkanismus. Dies führte zur Bildung kleiner organischer Moleküle.
Diese Substanzen sammelten sich in der Hydrosphäre und bildeten die sogenannte Ursuppe. Darin entstanden spontan die ersten Lebensformen
Stanley Millers und Harold Ureys Folgerung:
Unter den angenommen präbiotischen Bedingungen (welche sich in den vergangenen 30 Jahren etwas geändert haben) können organische aus anorganischen Stoffen durch Energiezufuhr entstehen
Um dies zu Prüfen müssen die angenommen Bedingungen Nachgestellt werden...
Voraussetzungen für die Nachbildung der, hypothetischen präbiotischen Bedingungen:
In sich geschlossenes System
Simulation der Hydrospähre
Simulation der Atmosphäre
Simulation von Gewitterstürmen
Möglichkeit zur Überprüfung der Zusammensetzung und der Konzentrationen
Aufbau und Ablauf:
2
Formaldehyd
Cyanwasserstoff
Chemische Evolution --> Carlos und Mauricio
Auswertung
Chromatographie:
1951 Vorlesung Harold Urey an Kent Hall Universität Chicago über:
"Bildung der Planeten und die Entwicklung von chemischen Bedingungen auf der Urerde, welche die Entstehung von Leben ermöglichen."

Miller als Chemiestudent anwesend...
Ergebnisse:
Insgesamt werden 18 % der Methanmoleküle in organische Moleküle umgewandelt, aus dem Rest entsteht eine teerartige Masse
Zunächst entstehen Aldehyde (R–CHO) und Blausäure (Cyanwasserstoff HCN)
Später reagieren die Aldehyde mit Ammoniak als Katalysator zu Aminosäuren:
R-CHO + HCN + H2O --> H2N-CHR-COOH
Aldehyd, Cyanwasserstoff und Wasser reagieren zur Aminosäure.
So entsteht aus dem Aldehyd Methanal (HCHO) die Aminosäure Glycin, aus Ethanal (CH3-CHO) entsteht Alanin.

-->Wies grundsätzliche Möglichkeit der Bildung organischer Moleküle nach lies jedoch viele Fragen offen:

Bis heute ungelöstes Problem: Zu große Ozeane --> zu geringe Konzentration für längerkettige Moleküle wie DNA und RNA

Nach damaligem Wissenstand war Annahme richtig
--> heutiges Wissen zeigt, Atmosphäre nur gering reduzierend bis hin zu neutral
!!Spätere Experimente zeigten jedoch, dass selbst unter diesen Bedingungen organische Moleküle entstehen können und sogar solche die bei Miller und Urey nicht entstanden sind!!

Bei versuch entsteht ein Aminosäuren Racemat (L- und D-Konfigurationen 1:1) --> in heutigen Lebewesen nicht vorhanden! (nur L-Konfigurationen)
--> evtl. natürlicher Prozess der Selektion, welcher bestimmt chiraler Moleküle bevorzugt
--> anderer Erklärungsversuch beruht auf zusätzlichen Theorien
Nach einer Woche Stopp des ersten Experiments:
--> Papierchromatografie zeigte mehrere Substanzen

Ninhydrin färbt Aminosäuren ein
Auswertung durch Vergleich mit Chromatogrammmen bekannter Stoffe
Glycin, alpha-Alanin, beta-Alanin
Insgesamt einige Milligramm Aminosäuren entstanden
Glycin
L-Alanin
Simulation:
http://www.wikipedia.org
:
-irgendwas mit chemische Evolution
-noch was mit Stanley Miller
-was mit Harold Urey und den anderen zwei...
-HPLC (nur falls ihr danach fragt)
-Bilder wie das Formaldehyd, Alanin und so auch
-joa ich glaub das wars...
http://www.abenteuerminusuniversumpunktde oder so bei leben und dann Miller
http://www.google.de
für Bilder halt wie immer eigentlich wo auch sonst
http://www.frustfreilenrnenundso.de
und dann noch eine aber auf die klicke ich eh gleich falls noch zeit ist...
richtige Quellen auf Anfrage...
Mit Hilfe Millers Simulationsexperimentes konnte bewiesen werden, dass chemische Reaktionen, die unter bestimmten Bedingungen der frühen Erde unweigerlich abliefen, zu Produkten und Molekülen führen, die die Bausteine des Lebens darstellen.
Die Möglichkeit der chemischen Evolution wurde belegt, sodass die erstmals von Oparin und Haldane aufgestellte Hypothese allgemein anerkannt wurde.
1969 Meteoritenfund in Australien bestätigt Erkenntnisse aus Millers Experiment

Da dieser gleiche Verbindungen und Aminosäuren abiotischen Ursprungs in den gleichen Verhältnissen wie in Millers Experiment

Daraus konnte man schließen:
-->simulierte Prozesse natürlich
-->laufen/liefen tatsächlich auf Asteroiden und der
urzeitlichen Erde ab
Stanley Miller öffnete mit seinem Experiment neue Wege der empirischen Forschung zum Ursprung des Lebens.
ENDE


DANKE
fürs
Zuhören
-->Spätere Experimente ausgewertet durch HPLC
(Erklärung gegen Ende)
Verbindung
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