Uninews-Online

Neue Arbeitsgruppe zur Erforschung der Prozesse von Elektronentransfers

In einer neuen Forschergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) befasst sich eine Arbeitsgruppe der Technischen Universität Dortmund mit Prozessen des Elektronentransfers, deren Effekte uns allen aus dem Alltag bestens bekannt sind: Die Banane bekommt eine unappetitliche Farbe, der Apfel wird braun, die Blätter der Zimmerpflanze verlieren ihr natürliches Grün, die menschliche Haut wird dunkel. Verantwortlich hierfür: organische Oxidationsreaktionen, die z. B. Tieren und Pflanzen ablaufen. Schaltzentrale dieser Reaktionen sind Kupferionen. Doch wie steuern diese den Oxidationsprozess, wie beeinflussen sie die hierbei stattfindende Elektronen- und Sauerstoffübertragung? Trotz intensiver Studien in den letzten Jahrzehnten sind diese elementaren Reaktionen, immer noch nicht vollständig verstanden. Licht ins Dunkel dieser Reaktion will die neue DFG-Forschergruppe 1405 »Dynamik von Elektronentransferprozessen an Übergangsmetallzentren in biologischen und bioanorganischen Systemen« bringen. Für die Technische Universität Dortmund ist Dr. Sonja Herres-Pawlis, Nachwuchsgruppenleiterin in der Anorganischen Chemie an der Fakultät Chemie, Mitglied des Teams aus synthetisch, spektroskopisch und theoretisch arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern.

Im Mittelpunkt der Arbeiten der DFG-Forschergruppe, die von der Universität Paderborn koordiniert wird, stehen dabei Messungen, die sich mit konventionellen Strahlungsquellen bislang nicht realisieren ließen. Sieben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Dortmund, der Universität Paderborn, der Universität Hamburg und dem Center of Free-Electron Laser Science am DESY in Hamburg untersuchen an chemischen Modellsystemen für Kupferproteine, wie die Elektronen innerhalb der Moleküle übertragen werden. Die Studien am neuartigen freien Elektronenlaser erlauben neue Erkenntnisse bei der Erforschung dynamischer Eigenschaften auf der Zeit- und Längenskala atomarer Bewegungen. Die geplanten Untersuchungen, die unter anderem am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) stattfinden, werden sowohl der biologischen Forschung im Bereich der Metalloenzyme – Enzyme, die Metallionen enthalten – als auch dem bioanorganischen Bereich starke Impulse verleihen. Die Wissenschaftler erhoffen sich neuartige Techniken, mit denen sich Oxidationsprozesse gezielt steuern lassen, um so z.B. die Synthese von Vitaminen in der Pharmazie zu optimieren oder in der Kunststoffindustrie Spezialpolymere herzustellen. (TU Dortmund)