Die Bedeutung des Kohlenstoffs: Seite 8 von 172
Kapitel 4 Carbon and the molecular diversity of life
Wasser ist zwar das Universalmedium für alles Leben auf der Erde, aber die meisten Substanzen, aus denen lebende
Organismen bestehen, basieren auf dem Element Kohlenstoff. Dieser ist unter allen chemischen Elementen unerreicht in
seiner Fähigkeit, grosse, komplexe und verschiedenartige Moleküle zu bilden. Diese molekulare Vielfalt ermöglicht die
Vielfalt der Organismen, die sich auf der Erde entwickelt haben.
In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf kleine Moleküle.
Die Bedeutung des Kohlenstoffs:
Eine Zelle besteht zwar zu 70 bis 95 % aus Wasser, doch ansonsten ist sie zum grössten Teil aus Verbindungen
aufgebaut, die als Basis Kohlenstoff haben. Proteine, DNA, Kohlenhydrate, Fette und andere Moleküle, durch die sich
belebte von unbelebter Materie unterscheiden, sind alle aus Kohlenstoffatomen aufgebaut, die untereinander und mit den
Atomen anderer Elemente verknüpft sind. Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S) und Phosphor (P)
sind weitere häufige Bestandteile dieser Verbindungen, aber es ist der Kohlenstoff (C), der für die schier unendliche
Vielfalt biologischer Moleküle sorgt.
Die organische Chemie ist die Lehre von den Kohlenstoffverbindungen
Verbindungen, die Kohlenstoff und meist auch Wasserstoff enthalten = organische Verbindungen. Die Organische
Chemie untersucht Kohlenstoffverbindungen. Organische Verbindungen reichen von einfachen Molekülen bis zu riesigen
Proteinen, die oft aus tausenden von Atomen bestehen und Molekulargewichte von über 100 000 erreichen können.
Manche organische Verbindungen enthalten keine Wasserstoffatome, leiten sich aber von Kohlenstoffverbindungen ab.
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Carbonate, Cyanide werden der Anorganischen Chemie zugerechnet, obwohl sie
Kohlenstoff enthalten.
Der prozentuale Anteil der wichtigsten Elemente des Lebens – C, O, H, N, S, P – ist bei verschiedenen Organismen in
etwa gleich. Aufgrund der Vielseitigkeit des Kohlenstoffs lässt sich diese beschränkte Auswahl an atomaren Bausteinen,
die in einem bestimmten Verhältnis vorliegen, jedoch für den Aufbau einer unerschöpflichen Vielfalt organischer Moleküle
verwenden. Verschiedene Arten von Organismen und verschiedene Individuen einer Art unterscheiden sich durch
Variationen ihrer organischen Moleküle.
n.ethz.ch/~jordann/meierdan/download/Bio1A/campbell6th.pdf