Biology Reference
In-Depth Information
kugeln zusammengesetzt, sind diese Modelle jedermann ver-
traut. Die Quantenmechanik zeigt jedoch, daß die Natur kein
großer Baukasten ist, in dem sich Materie aus isolierten Bau-
steinen zusammensetzen läßt.
4
Der Welle-Teilchen-Dualismus,
Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation und EPR-Korrelationen
nach dem Superpositionsprinzip (vgl. Kap. II. 2) stehen diesen
Vereinfachungen entgegen.
Unter dieser Voraussetzung können in der Stereochemie
räumliche Molekülstrukturen mit ihren Elektronenorbitalen
untersucht werden. Die molekularen Struktureigenschaften
liefern Erklärungen für die Eigenschaften der betreffenden
Stoffe. Im Zentrum stehen komplizierte Symmetrieeigenschaf-
ten und ihre Abweichungen (Dissymmetrien, Asymmetrien,
Chiralität). Bei freien Molekülen wird ihre Geometrie nicht
durch die Wechselwirkung mit Nachbarmolekülen beeinflußt.
Man kann sich einen solchen Zustand in der Gasphase unter
geringem Druck realisiert vorstellen. Die Symmetrien von Kri-
stallen werden auf Molekülgitter zurückgeführt.
5
Zur Erklärung materieller Eigenschaften sind auch moleku-
lare Symmetriebrechungen von zentralem Interesse. Insbeson-
dere die Emergenz lebender Systeme ist mit der Entwicklung
dissymmetrischer (,chiraler') Moleküle verbunden, von deren
zwei links- bzw. rechtshändigen Möglichkeiten in der Regel
nur eine Antipode realisiert vorkommt. So besteht der mensch-
liche Körper aus komplizierten dissymmetrischen Molekülen.
Diese Erkenntnis hat praktische Folgen für die Pharmazie,
wenn es darum geht, die optimale Wirkung einer Antipode in
einem Medikament herauszufinden oder es in jedem Fall vom
menschlichen Körper fernzuhalten. Seit einigen Jahren liegen
Ab-initio-Berechnungen der Quantenchemie vor, mit denen
die beobachtete Chiralität auf eine physikalisch determinierte
Selektion zurückgeführt werden könnte. Gemeint ist die
Paritätsverletzung der schwachen Wechselwirkung, also die
SU(2)xU(1)-Symmetriebrechung (vgl. Kap. IV.3). Die Erklä-
rung mit der Paritätsverletzung der schwachen Wechselwirkung
zeigt, daß eine subatomare gut bestätigte Symmetriebrechung
sich auf den höheren Organisationsniveaus der atomaren,
