Die Photosynthese ist der Motor allen Lebens auf der Erde. Damit aus Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser energiereiche Zucker und Sauerstoff entstehen können, sind komplexe Prozesse notwendig, die von zwei Proteinkomplexen angetrieben werden, den Photosystemen I und II. Im Photosystem I wird das Sonnenlicht mit einer Effizienz von fast 100 % genutzt. Die entscheidende Rolle hierbei spielt ein komplexes Netzwerk aus 288 Chlorophyllen. Ein Team um die LMU-Chemikerin Regina de Vivie-Riedle hat diese Chlorophylle nun mithilfe hochgenauer quantenchemischer Berechnungen charakterisiert– ein…
Wenn unsere Blutgefäße durch Schnitt- oder Schürfwunden oder Quetschungen verletzt werden, ist es lebenswichtig, dass die Blutung gestillt und die Wunde verschlossen wird. In der Fachsprache heißt dieser Prozess Hämostase. Diese besteht aus zwei Vorgängen: Der Blutstillung, bei der sich Blutplättchen (Thrombozyten) an die Wundränder heften, einen Pfropf bilden und die Verletzung provisorisch abdichten. Und der Blutgerinnung beziehungsweise Gerinnungskaskade, bei der am Ende lange Fasern aus Fibrin gebildet werden, welche gemeinsam mit den Blutplättchen die Wunde fest abdichten. Wird Fibrin…
Noch immer verstehen wir nicht genau, wie Antibiotika Bakterien abtöten. Dieses Verständnis ist jedoch erforderlich, wenn wir neue Antibiotika entwickeln wollen. Und genau das ist dringend notwendig, denn Bakterien zeigen derzeit immer mehr Resistenzen gegen existierende Antibiotika. Bonner Forschende klärten nun den hemmenden Wirkmechanismus von Antibiotika auf das Wachstum von Staphylococcus aureus auf.Dazu beobachteten Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn mit Hilfe von Hochleistungs-Mikroskopen den Effekt von verschiedenen Antibiotika auf die Zellteilung von Staphylococcus aureus. Dabei fanden…
Schokoriegel, Chips und Pommes - warum können wir sie im Supermarkt nicht einfach links liegen lassen? Forschende des Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung in Köln haben, in Zusammenarbeit mit der Yale University, jetzt nachgewiesen, dass Lebensmittel mit hohem Fett- und Zuckergehalt unser Gehirn verändern: Wenn wir regelmäßig auch nur kleine Mengen davon essen, lernt das Gehirn, auch weiterhin genau diese Lebensmittel konsumieren zu wollen.Warum mögen wir ungesunde und dickmachende Lebensmittel so sehr? Wie entwickelt sich diese Vorliebe im Gehirn? "Unsere Neigung zu…
Manche Pflanzen können Monate ohne Wasser überleben, um dann nach einem kurzen Regenguss wieder zu ergrünen. Eine aktuelle Studie der Universitäten Bonn und Michigan zeigt, dass dafür kein „Wunder-Gen“ verantwortlich ist. Stattdessen ist diese Fähigkeit Folge eines ganzen Netzwerks von Erbanlagen, die fast alle auch in empfindlicheren Arten vorkommen. Die Forschenden haben in ihrer Studie eine Art unter die Lupe genommen, die an der Universität Bonn schon lange untersucht wird - die Wiederauferstehungs-Pflanze Craterostigma plantagineum. Sie trägt ihren Namen völlig…
Aus der Perspektive eines Ingenieurs betrachtet, ist Biologie oft chaotisch und unvollkommen. So ist Redundanz beispielsweise ein häufiges Merkmal biologischer Systeme, wobei sich die Aufgaben einer biologischen Komponente mit denen einer anderen überschneiden. Die Untersuchung, ob einige Arten biologischer Redundanz - trotz ihrer scheinbaren Ineffizienz - tatsächlich von Vorteil sein könnten, ist Inhalt der hier vorgestellten Arbeit.Ein biologischer Prozess mit einem hohen Maß an RedundanzDie Übersetzung ist ein energetisch aufwändiger Prozess, bei dem Zellen genetische Informationen in Proteine umwandeln. Der…
An der TU Wien wurde eine neuartige Batterie erfunden: Die Sauerstoff-Ionen-Batterie soll extrem langlebig sein, ohne seltene Elemente auskommen und das Problem der Brandgefahr lösen. Lithium-Ionen-Batterien sind heute allgegenwärtig – vom Elektroauto bis zum Smartphone. Das heißt aber nicht, dass sie für alle Einsatzbereiche die beste Lösung sind. An der TU Wien gelang es nun, eine Sauerstoff-Ionen-Batterie zu entwickeln, die einige wichtige Vorteile aufweist. Sie ermöglicht zwar nicht ganz so hohe Energiedichten wie die Lithium-Ionen-Batterie, aber dafür nimmt ihre Speicherkapazität…
Die Welt als ein Treibhaus – dieses Bild meint: Die Sonnenstrahlung gelangt ungehindert hinein, als Wärme müsste diese Strahlung aus der Atmosphäre wieder hinausgelangen – aber leider verhindert dies das dicker werdende „Gewächshausdach“ aus Kohlendioxid und anderen Gasen. So wird die Erde immer wärmer, und unser Klima mit ihr. Um die Stärke des Treibhauseffekts kontinuierlich zu messen, werden Infrarotmessgeräte, sogenannte Pyrgeometer, eingesetzt. Die langfristige Verlässlichkeit dieser Messungen ist nun deutlich verbessert worden. Möglich macht das die Kalibrierung der Pygreometer mithilfe…
Der Mensch ist beidseitig symmetrisch. Unser Gehirn besteht aus zwei Hälften, den so genannten Hemisphären, die über spezielle Faserbahnen, die durch die Mittellinie verlaufen, miteinander kommunizieren. Jede Hemisphäre ist für die Sinneswahrnehmungen (Sehen, Hören, Tasten) und die motorische Steuerung der gegenüberliegenden Körperhälfte zuständig, aber dank der ständigen Kommunikation zwischen den Hemisphären sind wir uns dieser Aufteilung der Funktionen im Allgemeinen nicht bewusst. Auch beim Menschen sind die beiden Hemisphären auf bestimmte Funktionen spezialisiert: So befinden sich beispielsweise die Sprachbereiche in…
Wie geht es dem deutschen Wald? Seit Mitte der 1980er Jahren wird diese Frage regelmäßig im Waldzustandsbericht der Bundesregierung sowie der Länder thematisiert. Heute, am internationalen Tag des Waldes, hat Bundeslandwirtschaftsminister Cem Özdemir den Waldzustandsbericht 2022 vorgestellt. Dafür haben Inventurteams der Bundesländer im Sommer den Kronenzustand deutscher Wälder bewertet und das Thünen-Institut für Waldökosysteme aus den Rohdaten die bundesweiten Ergebnisse der Waldzustandserhebung berechnet.Wichtiger Indikator zur Bewertung des Kronenzustandes ist die Kronenverlichtung, also die Abweichung der begutachteten Bäume von einem voll…