De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door...

29
1 Sterrenkunde 8 Door Willy Acke, ON4AW Meer over het ontstaan van het leven op Aarde. Enkele merkwaardigheden over de Zon en het ontstaan van leven op Aarde A) Niet alleen de Zon kent een (11-jarige) cyclus, waarbij de N-en de Z-pool omwisselen, maar ook de Aarde kent dit verschijnsel, alhoewel dit slechts weinig bekend is. Het betreft hier geen verschuiving van de rotatie-as (23,5 graden) waarover we het hogerstaand reeds hadden, maar een echte omwisseling van de twee polen. Dat gebeurt niet zo vaak, de laatste keer was 780000 jaar geleden. Dat was de tijd toen de vroege hominiden rechtop begonnen te lopen, het vuur ontdekt werd, en hoe men gereedschappen kon maken en gebruiken. Deze periode varieert aanzienlijk van enkele honderd jaar tot honderdduizenden jaren, en is gewoonweg niet voorspelbaar. Benevens dit weinig bekende verschijnsel is al meer dan honderd jaar het magnetisch veld van de Aarde inzake de Van Allen- gordel(s) afgenomen in kracht. Na verloop van tijd zal de Van Allen-gordel nog sterker verzwakt worden, waardoor er veel meer van het volledige spectrum van het licht van de Zon de Aarde zal bereiken, in plaats van er omheen afgebogen te worden zoals dit vandaag plaatsheeft. Deze hogere spectra van het zonlicht zullen de Aarde meer en sneller opwarmen, hetgeen kan leiden tot de uitdoving van enkele levensvormen. En de voorspelling dat de Zon de Aarde zal opslorpen binnen 1,7 miljard jaar is daardoor door astronomen bijgesteld tot binnen 500 miljoen jaar. b)Nadat ongeveer 3,9 miljard jaar geleden zich een volledige aardkorst had gevormd, konden er oceanen ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming uit zuurstof en waterstof.

Transcript of De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door...

Page 1: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

1

Sterrenkunde 8 Door Willy Acke, ON4AW

Meer over het ontstaan van het leven op Aarde.

Enkele merkwaardigheden over de Zon en het ontstaan van leven op Aarde

A) Niet alleen de Zon kent een (11-jarige) cyclus, waarbij de N-en de Z-pool omwisselen, maar ook de Aarde kent dit verschijnsel, alhoewel dit slechts weinig bekend is. Het betreft hier geen verschuiving van de rotatie-as (23,5 graden) waarover we het hogerstaand reeds hadden, maar een echte omwisseling van de twee polen. Dat gebeurt niet zo vaak, de laatste keer was 780000 jaar geleden. Dat was de tijd toen de vroege hominiden rechtop begonnen te lopen, het vuur ontdekt werd, en hoe men gereedschappen kon maken en gebruiken. Deze periode varieert aanzienlijk van enkele honderd jaar tot honderdduizenden jaren, en is gewoonweg niet voorspelbaar. Benevens dit weinig bekende verschijnsel is al meer dan honderd jaar het magnetisch veld van de Aarde inzake de Van Allen- gordel(s) afgenomen in kracht. Na verloop van tijd zal de Van Allen-gordel nog sterker verzwakt worden, waardoor er veel meer van het volledige spectrum van het licht van de Zon de Aarde zal bereiken, in plaats van er omheen afgebogen te worden zoals dit vandaag plaatsheeft. Deze hogere spectra van het zonlicht zullen de Aarde meer en sneller opwarmen, hetgeen kan leiden tot de uitdoving van enkele levensvormen. En de voorspelling dat de Zon de Aarde zal opslorpen binnen 1,7 miljard jaar is daardoor door astronomen bijgesteld tot binnen 500 miljoen jaar.

b)Nadat ongeveer 3,9 miljard jaar geleden zich een volledige aardkorst had gevormd, konden er oceanen ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en

meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming uit zuurstof en waterstof.

Page 2: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

2

Vroeger was er inderdaad veel meer zuurstof in de lucht aanwezig dan vandaag. Indien men in de tijd zelfs maar teruggaat tot in het Trias, was er toen al tweemaal zoveel zuurstof in de lucht als vandaag, waardoor er insecten met reusachtige afmetingen rondvlogen, alle dagen vele liters zuurstof opslorpend. Dat er reeds veel vroeger leven ontstond, bewijzen de ongeveer 3,8 miljard jaar oude fossiele eencelligen die in oude korstgesteenten in Groenland en Australië aangetroffen zijn. Ook is in Groenland een vijftig meter dikke laag van meer dan 3,7 miljard jaar oude sedimentgesteenten gevonden, waarin veel grafietdeeltjes voorkomen. Hierin is, net zoals in jongere biologisch gevormde gesteenten, de verhouding van de koolstofisotopen 12C en 13C kenmerkend voor levende materie (de isotoop 12C wordt door levende organismen gemakkelijker opgenomen dan 13C). Vrijwel onmiddellijk nadat het bombardement met planetoïden was afgelopen en er vloeibaar water aanwezig was, ontstond er primitief leven op de Aarde, met in het begin eencellige systemen. Meercellige organismen zijn een relatief recent verschijnsel.

Pas aan het begin van het Cambrium (ongeveer 570 miljoen jaar geleden) begonnen zij in een duidelijk herkenbare vorm in de oceanen te verschijnen. Tijdens de zogeheten cambrische explosie kwamen binnen een periode van slechts enkele tientallen miljoenen jaren allerlei soorten meercellige dieren voor in de oceanen. Uit vissen met ruggegraat zijn alle gewervelde dieren ontstaan, wij inbegrepen. Onze ogen zijn niet ontworpen om in de lucht te zien, maar om een perfect scherp zicht te bekomen onder water. Enkele honderden miljoenen jaren vóór de cambrische explosie waren reeds eenvoudige meercellige organismen in de oceanen aanwezig, maar deze waren heel klein en hadden geen harde lichaamsdelen, waardoor ze geen gemakkelijk herkenbare fossielen achterlieten. En 1,2 miljard jaar geleden waren er al microscopisch kleine 'plantjes', bestaande uit korte strengen van hooguit enkele tientallen cellen, die sprekend op de huidige roodalgen leken. Als groep worden primitieve bacterien aangeduid als prokaryoten = de 'kernlozen'.

Alhoewel het geen, gen of genoom (= de complete informatie in een cel) in verhouding erg klein is, blijkt de prokaryotencel toch extreem flexibel te zijn en kan zich goed aanpassen aan grote veranderingen in haar leefomgeving, zoals veranderingen in het beschikbare voedsel en stressfactoren, net als de complexere eukaryoten. Al deze complexiteit zat reeds in de eenvoudigste organismen die we kennen. Ze bestaan alleen uit het meest noodzakelijke om te overleven, maar bevatten wel 200 moleculaire machines, 689 genen en een aantal mechanismen die strategisch en georganiseerd samenwerken.

Een eukaryotische cel bevat organellen, dit zijn membraangebonden structuren zoals de kern, mitochondriën, chloroplasten, endoplasmatisch reticulum (ER), Golgi-apparaat, lysosomen, vacuolen, peroxisomen, enz. Prokaryote cellen hebben geen kern. De kern is het grootste organel in een

eukaryote cel en maakt geen deel uit van het cytoplasma. Per definitie is cytoplasma alles wat zich binnen het plasmamembraan bevindt, behalve de kern. In dierlijke cellen bestaat het celoppervlak enkel uit het plasmamembraan. Plantencellen hebben een extra laag, die celwand genoemd wordt en die bestaat uit cellulose en andere polymeren.

Page 3: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

3

B) Bacteriën hebben geen celkern: hun erfelijk materiaal (DNA) zweeft als een simpele streng in de cel. Chemisch bekeken is het DNA niets anders dan een zeer lange molecule (polymeer), die uit drie verschillende typen van bouwstenen bestaat: suikerbouwstenen, stikstofbasen (nucleotiden) en fosfor (terug te vinden in ons lichaam in de groep H, C, N, O, P, Ca, niet verwonderlijk, vermits ook ons lichaam ontworpen werd uit DNA). Een ander bestanddeel van de DNA-structuur is fosforzuur.

Al in een vroeg stadium, ongeveer drie miljard jaar geleden, heeft één van die soorten bacteriën, de zogeheten cyanobacteriën (of blauw-algen), de fotosynthese ontwikkeld, waardoor zij het zonlicht als energiebron kon gebruiken. Ook tegenwoordig komen deze bacteriën nog op vele plaatsen voor, waar ze matvormige kolonies vormen: de stromatolieten. In fossiele vorm zijn stromatolieten met leeftijden tot bijna 3,5 miljard jaar gevonden op plaatsen die uiteenlopen van Groenland en Spitsbergen tot de hoge Andes van Bolivia. Een andere tak van de bacteriën, die zich al langer dan 2,7 miljard jaar geleden afsplitste, werd gevormd door de Archaea [Bacterie=>Archea=>Eukarya] of oerbacteriën die hun energie halen uit reacties tussen zwavel-waterstof en ijzerionen. Ze kunnen zelfs overleven in kokendhete vulkanische warmwaterbronnen, zoals die in het Yellowstone National Park, en in de buurt van de vulkanische 'schoorstenen' op oceaanbodems die vele kilometers diep liggen.

Herinneren we aan de fotosynthese:

Bestanddelen: zonlicht + H2O + CO2 + voedingsstoffen => CH2O + O2 . (water + koolstofdioxide en voedingsstoffen zoals nitraat NO3, fosfaat PO4, ijzer en silicium, leveren organisch materiaal CH2O en zuurstof) .

ATP=adenosine trifosfaat = een stof waarin een energierijke verbinding zit, waardoor energie in een cel (bij alle organismen) wordt opgeslagen. Indien er voor de groei, beweging, enz. energie nodig is, dan wordt ATP in ADP omgezet en komt de nodige energie vrij. Quinone is een klasse van organische verbindingen die afgeleid zijn van aromatische verbindingen [zoals benzeen of naftaleen] door omzetting van een even aantal -C=H (vinyleen) groepen in -C=O (carbonyl) groepen met de herschikking van dubbele bindingen, hetgeen resulteert in een volledig geconjugeerde cyclische structuur, een zes leden bevattende ring:

Page 4: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

4

De quinone kan ook de specifieke verbinding (C6H4O2) bevatten (komt voor in planten). De quinonestructuur speelt een belangrijke rol in de chemische samenstelling van kleuren en wordt daarom gebruikt in de fotografie en het maken van kleurstoffen.

Pas 2,4 miljard jaar geleden was er dankzij de fotosynthese van cyanobacteriën voldoende zuurstof in de atmosfeer aanwezig om het energetisch zeer krachtig mechanisme van de verbranding te kunnen gebruiken. Dat kan afgeleid worden uit de ijzerstructuren op de oceaanbodem: ijzerrijke sedimenten die het gevolg zijn van reacties tussen in zeewater opgeloste ijzerionen en zuurstof uit de atmosfeer. Daarbij ontstonden niet-oplosbare ijzeroxiden, die naar de oceaanbodem zakten.

C) De nobelprijswinnaar, chemicus Mijnheer Urey:

In 1953 hebben Miller en Urey gedurende een week elektrische vlambogen getrokken doorheen een gasmengsel dat niet alleen H2 en H2O, maar ook CH4, NH3 bevatte, verwant met de primitieve atmosfeer die in het begin in het Heelal bestond. Ze bereikten daarmee de totstandkoming van verschillende organische verbindingen waaronder aminozuren, zoals glycine, alanine, asparaginezuur en glutaminezuur, en soortgelijke resultaten bij 20 andere verschillende gasmengsels, nadat een elektrische vlamboog werd gejaagd door een mengsel van N2, O2, CO, CO2, met als tussenproduct HCN. Dit HCN-waterstofcyanide speelde een beslissende rol bij de synthese van aminozuren.

Page 5: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

5

Anderzijds, wanneer de waterstof vervangen wordt door methaan of ethaan, werd proline, valine en leucine waargenomen, naast andere verbindingen. In recente experimenten met mengsels van CH4, NH3 en H2O, onderworpen aan een elektrische ontlading, werden nog aminozuren zoals threonine, leucine, isoleucine en fenylalanine gevonden, en verder nog meer HCN.

Om fotochemische invloeden te laten slagen, was het noodzakelijk om korte golflengten te gebruiken, rond de 2000 Å, tot aan het gebied waarin absorptie van moleculen bereikt wordt. Door de bestraling van mengsels van CH4, C2H6, NH3 en H2O, werden niet alleen aminozuren verkregen, maar ook aldehyden en amiden. Het is nu algemeen bekend dat de werking van röntgenstralen op verschillende mengsels van CH4, CO2, NH3, N2, H2 en H2O niet alleen aminozuren produceert, maar ook massieve doses gammastraling.

Ammoniakcarbonaat genereert mierenzuur. Uit methaan, samen gebruikt met C14 in een gasmengsel van CH4, NH3, H2O en H2, werden na een elektrische ontlading in een lineaire elektronenversneller van 5 Mev, suikers gevonden, koolstofatomen, vetzuren, ureum en heterocyclische verbindingen zoals adenine. Vergelijkbare resultaten tot vorming van aminozuren en N-acetylglycine werden verkregen uit een mengsel van N2, NH3, C2H6, CH4, door blootstelling aan gammastralen. Men veronderstelt dat nog andere vergelijkbare processen plaatsvonden op de Aarde, miljarden jaren geleden, samen met het verval van uranium, thorium en kalium in hoge concentraties.

Page 6: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

6

D) Gammastralen hebben de kleinste golflengte en de grootste energie van alle andere bestaande golven in het elektromagnetische spectrum. Ze worden geproduceerd door de heetste en de meest energische lichamen in het Heelal, zoals neutronensterren, pulsars, supernova-explosies, en de zones rond zwarte gaten. Zoals X-stralen, worden gammastralen veroorzaakt door materiaal dat naar binnen valt in zwarte gaten. Gammastraling is ook afkomstig van zonnevlammen en andere soorten uitbarstingen op het oppervlak van de Zon. Op Aarde worden gammagolven opgewekt door nucleaire ontploffingen, bliksem, en de minder dramatische activiteit van radioactief verval.

De gammaflits. Het staat vast dat dergelijke energierijke uitbarstingen op afstanden van miljarden lichtjaren van de Aarde plaatsvinden. Daarmee zijn het de krachtigste explosies in het Heelal sinds de Oerknal. Ze ontstaan zo goed als zeker wanneer extreem zware, snel roterende sterren aan het einde van hun leven ineenstorten tot een Zwart Gat, of wanneer twee neutronensterren in een dubbel- stersysteem met elkaar in botsing komen en tot een Zwart Gat versmelten.

Een gammaflits - die vaak niet meer dan enkele tientallen seconden duurt - blijft lang nagloeien op röntgengolflengten. Als de kern van een ster ineenstort tot een Zwart Gat, worden langs de draaiingsas van de ster twee bundels energierijke straling en deeltjes de ruimte ingeblazen. Is één van die bundels min of meer naar de Aarde gericht, dan zien wij een gammaflits die in minder dan een seconde meer energie voortbrengt dan tien miljard jaren straling van onze Zon. Elke dag verschijnt er in het Heelal wel ergens een gammaflits. Zoals bij een kernexplosie komt dan een grote hoeveelheid energierijke gammastraling vrij.

E) Vanaf 1995 hebben de sterrenkundigen ontdekt dat twee op de tien zonachtige sterren een planetenstelsel heeft, in totaal minstens twintig miljard planetenstelsels. Men spreekt vandaag ook al niet meer over miljoenen andere melkwegen buiten onze eigen Melkweg, maar over honderden miljarden melkwegen die elk 400 miljard sterren bevatten. Als de juiste ingrediënten aanwezig zijn - waterstof, koolstof, stikstof, zuurstof, fosfor, calcium, magnesium, ijzer - en de juiste temperatuur er heerst, kan er op alle planeten door het optreden van bliksems en zonneschijn snel en spontaan primitief leven ontstaan. Frank De Boosere van de weerkundige dienst van de VRT zegt hierover vandaag het volgende: "Er bestaan nog 40 miljard bewoonde planeten zoals de Aarde, ontdekt door de ESO, waarop vloeibaar water gevonden is. De planeten gaan bezoeken zit er niet meteen in, want ze zijn echt heel ver weg. De meeste van de door de ESO onderzochte planeten liggen op dezelfde afstand van hun Zon als de Aarde. Vermits er (niet verdampt en niet vervroren) water op aangetroffen is, hebben zij de ideale temperatuur voor de schepping van leven”.

Page 7: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

7

Het is al lang bekend dat de ruimte tientallen soorten aminozuren bevatten die het ontstaan van organisch leven bewerkstelligd hebben uit de 'oersoep' met een mengsel van ingrediënten waardoorheen elektrische ontladingen van bliksems flitsten. Allerlei aminozuren ontstonden en daaruit, via de katalyserende werking van de oppervlakken van bepaalde stoffen, zoals klei in water, werden complexe organische verbindingen gevormd. Koolwaterstoffenmoleculecomplexen vormen de bouwstenen van organismen. In meteorieten heeft men aminozuren gevonden die van buitenaardse oorsprong zijn. Aminozuren vormen de bouwstenen voor eiwitten (lange ketens van moleculen), waaruit alle levende wezens, bacteriën, planten, dieren en mensen voortgekomen zijn. Aminozuren staan er bekend voor dat ze het polarisatievlak van doorgaand licht naar links afbuigen. In meteorieten zijn echter ook aminozuren ontdekt die rechtsdraaiend zijn en dus van buitenaardse oorsprong moeten zijn. Natuurlijk zijn aminozuren nog geen levensvormen. Er is nog een groot aantal zeer specifieke omstandigheden vereist, vooral echter heel veel tijd, voordat er zich leven uit kan ontwikkelen.

De oceanen, rivieren en atmosfeer van de Aarde waren een geschikte voedingsbodem voor verbindingen die er in slaagden zichzelf in stand te houden en te vermenigvuldigen door voedingsstoffen uit hun omgeving op te nemen. Dat is in feite ook waar het in leven blijven om draait: in staat zijn voeding uit je omgeving op te nemen, jezelf daarmee in stand houden, en kopieën van jezelf te maken. Dankzij de ontdekking van grote kokerwormen en schelpdieren dichtbij hete vulkanische bronnen in bergruggen en op de oceaanbodems, weten we dat er zelfs op drieduizend meter diepte, bij een temperatuur van meer dan 100 °C, zeer veel leven mogelijk is. Onderaan de voedselketens van dit extreme leven op de oceaanbodems treft men de Archaea aan, dit zijn oerbacteriën die de zwavelwaterstof die door de onderzeese vulkanen wordt uitgestoten, als bron van energie gebruiken.

Page 8: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

8

Voorbeeld van een Archea.

Het feit dat het leven er al zo 'snel' was - binnen enkele honderden miljoenen jaren nadat het enigszins rustig geworden was op de Aarde - kan er op duiden dat de kans helemaal niet zo klein is dat het krioelt van gelijkaardig leven in de Cosmos, op andere planeten in andere zonnestelsels. De vraag die de astronomen zich nu stellen is: “waar zit iedereen en waarom laten ze niets van zich horen ?”. Enrico Fermi (1901-1954) hield zich reeds met deze kwestie bezig. Fermi wist al dat er in en buiten ons Melkwegstelsel honderden miljarden sterren bestaan, maar vroeg zich af of intelligent leven elders in het Heelal de telecommunicaties nog niet had uitgevonden.

Meer over ADN en de chemie van het leven

We hebben het in hetgeen voorafging, reeds over ADN (en RNA) gehad. DNA is de basis van alle leven op Aarde. Het heeft een dubbele spiraalstructuur, als een wenteltrap. De twee strengen van de dubbele spiraal zijn verbonden door paren basen, zoals de loopvlakken in een wenteltrap, namelijk adenine, guanine, thymine en cytosine.

Olifanten, eiken bomen, dieren en de mens kunnen zeer verschillend lijken van elkaar, maar net als alle levende vormen op Aarde bevatten ze dezelfde fundamentele werkende delen die cellen genoemd worden. Het lichaam van een volwassen mens bevat ongeveer 3 miljard cellen, die elk afzonderlijk te klein zijn om bekeken te worden zonder een microscoop die minstens 1000 maal vergroot. Elke cel bezit eigenschappen die bij uitstek geschikt zijn om een bepaalde taak te vervullen. Bijvoorbeeld een zenuwcel kan berichten overdragen van en naar de hersenen langs een dunne geleider die gelijkt op een fijne draad. Een spiercel, anderzijds, kan van vorm veranderen en is zeer elastisch. Op het eerste zicht lijken zenuwcellen in niets op spiercellen. Nochtans is hun basisstructuur dezelfde. Alle dierlijke en plantencellen hebben namelijk belangrijke delen gemeen zoals een flexibele bekleding, een celmembraan.

Eiwitten vormen het merendeel van onze spieren. Zij helpen het voedsel te verteren. Zelfs onze vingernagels en haren zijn opgebouwd uit een taai soort eiwit, keratine genoemd.

Page 9: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

9

De werking van een cel

Door de instructies opgeslagen in het DNA van een cel te volgen, is een cel in staat een grote verscheidenheid aan chemicaliën te vervaardigen. Duizenden verschillende eiwitten moeten voortdurend in ons lichaam geproduceerd worden om gezond te blijven. DNA bevat de instructies die nodig zijn voor een levend organisme om in leven te blijven, te groeien en normaal te functioneren. DNA vertelt aan cellen precies welke rol ze moeten spelen in het lichaam. DNA bevat de aanwijzingen die maken dat de hartcellen op een normaal ritme slaan, de ledematen zich vormen op de juiste plaats, het immuunsysteem infecties bestrijdt, en het spijsverteringssysteem ons eten op de juiste manier verteert.

Zoals DNA, zijn eiwitten zeer complexe stoffen. Zij bestaan uit lange ketens van kleinere chemische eenheden, de aminozuren. Slechts 20 verschillende aminozuren komen in de natuur voor. Nochtans kunnen door verschillende combinaties van die 20, vele duizenden verschillende eiwitten gemaakt worden. Het is de volgorde waarin de aminozuren gecombineerd worden, die de eigenschappen bepaalt van een bepaald eiwit waardoor het bijvoorbeeld het eiwit wordt van een bloem, een wortel, een spier of een huid. De instructies die opgeslagen zitten in de chemische code van het DNA worden gebruikt om de aminozuureenheden in de juiste volgorde te plaatsen teneinde elke soort eiwit op te bouwen die men aantreft in de cellen.

DNA in actie

Wanneer een eiwit moet aangemaakt worden, ontrafelt een deel van de DNA spiraal en spitst zich afzonderlijk af. Eén zijde van de afgewikkelde DNA fungeert als patroon voor een bepaald eiwit. Dit eiwit wordt geassembleerd tot een lange keten van aminozuurverbindingen, honderden tot duizenden eenheden lang om één eiwitmolecule te vormen. In ieder geval zijn eiwitten veel kleine bouwstenen die samen in de juiste volgorde iets bouwen, zoals dat bij een huis in een zekere volgorde zou gebeuren. De bouwstenen zijn de aminozuren en elk aminozuur heeft een drieletterige DNA-code als basiseenheden, gemaakt uit een vierletteralfabet: G, A, T, C:

De eiwitten in een cel kunnen een zeker werk uitvoeren als werknemers (= enzymen) ofwel kunnen ze de leiding (regulerende eiwitten) nemen om zekere beslissingen uit te voeren. Daarom leest men DNA in blokken van drie. Zo is bijvoorbeeld ACC de code voor een specifiek aminozuur, AAG is de code voor een ander, enzovoort. Kijkend langs een afgewikkelde lengte van DNA, zouden we de juiste volgorde van de aminozuren kunnen lezen, alsook het gespecificeerde eiwit.

Page 10: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

10

Er zijn twee speciale blokken van drie: 'ATG' betekent 'start hier' en 'TAA' betekent ' hier stoppen'.

Voorbeeld: Start - A - B - C - Stop

Ander voorbeeld:

Aminozuren bestaan uit drie verschillende componenten: een carboxylgroep (COOH), een aminedeel (NH2) en een secundaire keten, die slechts uit één enkel waterstofatoom bestaat, of een complexe structuur kan zijn. In totaal zijn er tientallen verschillende aminozuren, maar slechts 20 daarvan komen voor in genetisch gecodeerde eiwitten.

De basiseenheden van erfelijkheid worden ‘genen’ of ‘genomen’ genoemd. Zij zijn DNA-gebieden waarvan de eindproducten ofwel proteïnen (=eiwitten) of RNA-moleculen zijn. Het deel van DNA dat de volledige code voor een enkel bepaald eiwit bevat, wordt een gen of geen genoemd. Genen bepalen de aard van de eiwitten die door ons lichaam aangemaakt worden. Genen controleren een grote verscheidenheid van factoren die elk van ons tot een uniek individu maken. Zo bepalen genen de kleur van ons haar en ogen en de grootte van de voeten. En vermits niemand (behalve een identieke tweeling) precies hetzelfde stel genen heeft, ziet iedereen er verschillend uit.

De genetische code van DNA

DNA draagt zijn instructies in een code, gemaakt van een vierletteralfabet: G, A, T en C. De volgorde van deze nucleotiden is bekend als de genetische code. Een molecule van DNA lijkt op een gedraaide ladder. Elke sport van de ladder bestaat uit twee DNA letters. A is steeds gebonden aan T en G gaat altijd samen met C. De binding van de letters maakt dat de volledige molecule opgespoeld wordt tot een spiraal met trapjes, een dubbele helix of dubbele spiraal genoemd.

De instructies voor de productie van eiwitten zijn geschreven in het DNA met de genetische code. Specifieker is er een opeenvolging van basen die verbonden zijn met een suiker-fosfaat ruggengraat onder de vorm van een dubbele spiraal. Informatie zit daarin opgeslagen in de vorm van 'codons'. Deze bestaan uit drie basen die de volgorde van de aminozuren aangeven die moeten gebruikt worden bij de bouw van eiwitten. Genen zijn niet aanwezig als afzonderlijke stukjes DNA binnenin de kernen van onze cellen. In plaats daarvan worden ze uitgespreid als kralen op lange strengen DNA, bekend als

Page 11: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

11

chromosomen. Bijna alle cellen in ons lichaam bevatten 46 chromosomen, gerangschikt in 23 paren. Elk chromosoom heeft duizenden genen, die in de lengte van het chromosoon gerangschikt liggen over een afmeting van 2 meter. Als al het DNA waaruit de chromosomen in één van onze cellen zou ontrafeld en gemeten worden van het begin tot het einde, zou het DNA zich uitstrekken over bijna twee meter. Al het DNA van al onze cellen, achter elkaar gelegd van het begin tot het einde, vertegenwoordigt een lengte of een afstand gelijk aan de afstand 250 keer heen en terug van de Aarde tot de Zon.

Elke cel in ons lichaam bevat een volledig stel gegevens over ons DNA, dat nodig is om een volmaakte kopie van onszelf te maken. Indien alle gegevens van dit DNA zouden gedrukt worden als instructies in het Nederlands, dan zou men daarmee een encyclopedie kunnen vullen met een miljoen bladzijden. Maar niet elke cel in ons lichaam maakt echt gebruik van al de DNA-instructies in de celkern. Het merkwaardige feit aan dit prachtige ontwerp is dat elke cel alleen die delen van de DNA- code leest, die deze cel nodig heeft om bepaalde voor haar nuttige eiwitten te produceren.

Korte samenvatting van het voorafgaande en over chromosomen

De meeste van onze cellen bevatten 46 chromosomen. Er zijn twee typen cellen bij mensen die slechts de helft van de 46 bezitten. Dat zijn de eicellen bij vrouwen en de zaadcellen bij mannen. Als een bevruchting plaatsvindt, combineert een zaadcel met een ei, en de 23 chromosomen van elk verenigen zich tot een nieuwe reeks van 46. Van de 46 chromosomen in elke van onze normale lichaamscellen, zijn er 23 geërfd van de moeder en 23 van de vader. Dit betekent dat alle genen in de chromosomen optreden in twee uitvoeringen, namelijk een stel geërfd van elk van onze ouders. In bepaalde genen wordt slechts één van de twee versies van het gen gebruikt. Dit is het dominante gen. Over het andere lid van het paar wordt gezegd dat het ‘recessief’ is. In het geval van de andere genen, kunnen de instructies van twee overeenstemmende genen gecombineerd worden. De totale invloed van de twee soorten genen is dat ze in sommige gevallen werken als afkomstig van slechts één der ouders, in andere gevallen van de andere ouder. Er bestaan gevallen waarin kenmerkend is dat een aantal functies de eigenschappen vertonen van beide ouders.

Page 12: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

12

DNA bevat alle informatie voor de fysieke kenmerken van een persoon, hoofdzakelijk bepaald door eiwitten. Een eiwit bestaat uit een lange keten van chemische stoffen, aminozuren. DNA bevat instructies voor het maken van een eiwit. In DNA wordt elk eiwit gecodeerd door een geen (=een specifieke DNA-opeenvolging van nucleotiden die aangeven hoe een enkel eiwit wordt gemaakt). Een nucleotide bestaat uit drie onderdelen: een stikstofbase, een suikergroep en één of meer fosfaatgroepen.

Er zijn vijf stikstofbasen die in nucleotiden kunnen voorkomen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine (T) en uracil (U). In DNA-nucleotiden komen alleen A, C, G en T voor. RNA bevat U in plaats van T. De stikstofbasen zijn in een nucleotide verbonden aan het eerste koolstofatoom van de suikergroep. De fosfaatgroep (-PO3) zit aan het vijfde koolstofatoom van de suikergroep. De volgorde van de nucleotiden in een geen bepaalt de volgorde en de soorten aminozuren die samen moeten gebruikt worden om een eiwit te maken.

DNA is een streepjescode. Als 1 streepje verandert, wijzigt de kleur van een zwarte beer in bruin of wit, of verandert een boom in een insect of in een bijzonder dier waarvan de soort nog niet bestaat.

De handleiding in het hart van elke cel is geschreven in een code met vier letters. De handleiding is enorm groot. Ze bestaat uit 23 volumes (chromosomen) en bevat ongeveer 3 miljard letters, die na negen jaar opzoekingswerk door een groot aantal biowetenschappers de laatste jaren gedecodeerd is. We weten dat DNA instructies bevat over hoe een cel van een persoon moet opgebouwd worden, en welke letters van de code daartoe moeten gebruikt worden.

Er zijn drie basistypen moleculen die fungeren als gemeenschappelijke bouwstenen om het leven mogelijk te maken: lipiden voor membranen, nucleotiden en aminozuren.

Meer over de rol van RNA

Het DNA is wel de opslag van de genetische code, maar de code werkt niet rechtstreeks vanuit het DNA. In plaats daarvan is er een ingewikkelde moleculaire vertaling nodig om de instructies uit te voeren. Eerst worden de instructies gecodeerd in de genetische opeenvolging en omgezet in een ander type nucleïnezuur. Dit ribonucleïnezuur of RNA lijkt op het DNA, maar heeft een zuurstofatoom meer in zijn suiker. Verschillende RNA-moleculen vervullen verschillende rollen in het vertaalproces. Een boodschapper RNA (=mRNA) draagt de informatie over in het DNA naar een orgaan, ribosoom genoemd, dat bestaat uit verschillende RNA's en meerdere eiwitten. Er is nog een ander RNA werkzaam, het overdracht RNA (tRNA), dat de aminozuren bengt naar een reactieplaats en nog een andere RNA-molecule (of ribosomale RNA =rRNA) dat verbindingen legt (= peptide bindingen) met aangrenzende aminozuren.

Bij de eiwitsynthese wordt tijdens de transcriptie het boodschapper-RNA (mRNA) geprodu- ceerd.Transcriptie is in de genetica het proces waarbij het DNA van een gen gekopieerd wordt naar het RNA. mRNA wordt vervolgens door middel van de ‘translatie’ vertaald naar een eiwit. mRNA is een vorm van RNA welke als 'boodschapper' (messenger) twee processen met elkaar verbindt: de transcriptie, waarbij een stuk DNA (een gen) overgeschreven wordt tot mRNA, en de translatie, waarbij het mRNA wordt vertaald naar een keten van aminozuren (een eiwit). Tijdens de translatie bindt het tRNA (Transfer RiboNucleinezuur) zich aan een aminozuur, om dit vervolgens af te leveren bij het ribosoom. In het ribosoom komen het mRNA en het passende tRNA bij elkaar.

De eiwitproductie heeft plaats volgens de instructies in het DNA en de boodschapper voor eiwitten mRNA zal het bericht doorsturen in een leesbare vorm. Het eiwit met een mededeling vindt de weg zonder verloren te lopen in het donker interieur van de bloedbaan, en plaatst de boodschap zonder enig deel verloren of beschadigd te hebben. Kortom, het eiwit bereikt de juiste cellen uit alle 100 triljoen andere

Page 13: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

13

cellen in ons lichaam en regelt daardoor processen in de mens [1 triljoen = 1 miljoen tot de derde macht, dus 1018].

RNA draagt de genetische boodschap over, die het ontvangt van het DNA in de kern, naar het cytoplasma (het deel van de cel dat buiten de kern ligt), waar het bericht wordt omgezet.

1- De synthese van RNA uit DNA (transcriptie)

Dit proces begint met de opening van de DNA-spiraal. De basen adenine, guanine, molecules worden gecombineerd op een zodanige wijze dat de twee ruggengraten van de spiraal een dubbele schroeflijn vormen. Door deze uit te lezen, wordt nieuw RNA geproduceerd door de opeenvolgende toevoeging van geschikte basen.

2- De synthese van eiwit uit RNA (vertaling):

Driedelige groepen worden gevormd nadat mRHA gebonden is aan een ribosoom. Een tRHA molecule fungeert als een vervoerder of transporteur, draagt elk aminozuur naar de vooraf bepaalde plaats en verzekert dat dit feilloos verloopt.

Meer over enzymen en de invloed van de Maan

Eiwitten hebben tal van functies: ze ondersteunen structuren, zijn als katalysator aanwezig in bijna alle biologische reacties. In dat laatste geval worden ze enzymen genoemd, en als hormonen dragen ze boodschappen over. Enzymen zijn complexe eiwitmoleculen die chemische reacties in biologische systemen sturen. Enzymen voeren chemische reacties (zoals spijsverteringsenzymen) uit. Uitvoerige onderzoekingen hebben aangetoond dat schommelingen van het magneetveld van de Maan invloed hebben op enzymen. Het magnetisme van de Maan heeft daardoor invloed op het leven op de Aarde. Zelfs in ondergrondse ruimten schijnt de Maan haar invloed uit te oefenen. Dat kan dus niet komen door het maanlicht. Planten, dieren en mensen hebben geen zintuigen waarmee ze magneetvelden direct kunnen waarnemen.

Maar door enzymen gekatalyseerde reacties kunnen wel door magneetvelden worden beïnvloed. Microscopisch kleine kristallen in cellen van bepaalde bacteriën reageren eveneens op magnetische krachten.

Page 14: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

14

Met name het enzyme HIOMT (hydroxyl-indol-O-methyl-transferase), dat zowel in de retina (netvlies) als in de epifyse (pijnappelklier) voorkomt, is in zijn werking te beïnvloeden door kleine veranderingen van het magneetveld. Beide organen, de retina en de pijnappelklier, zijn organen die gevoelig zijn voor licht. De pijnappelklier wordt soms ook wel het 'derde oog' genoemd. Bij op het land levende dieren stuurt dit orgaan het biologische dag-nachtritme (circadiane periode). De menselijke epifyse vormt het hormoon melatonine, die het slaap-waak-ritme regelt. Het circadiane ritme blijft ook behouden als er helemaal geen licht is, bijvoorbeeld in een grot onder de grond of als de persoon blind is. Daarbij is het circadiane ritme aangepast aan de dag van de Maan en niet aan de 24-uren- dag van de Zon. Een maandag duurt 24 uur en 50 minuten, dus ongeveer 25 uur. Daarom is de maandag bijna een uur langer dan een zonnedag. De waarnemingen van botanici dat de groei van veel planten afhankelijk is van de declinatie van de Maan is daardoor opmerkelijk, net als de waarneming dat de slaap-waakcyclus van mensen of de gevoeligheid voor geel van het oog, die allebei door enzymen worden gestuurd, door magneetvelden van de Maan beïnvloed worden.

Meer over nucleotiden

Nucleotiden zijn fundamentele bouwstenen van het genetische materiaal, DNA en RNA. Een nucleotide bestaat uit drie componenten: suiker, een fosfaatgroep en een base. De fosfaatonderdelen zijn altijd dezelfde. Alle DNA-moleculen hebben hetzelfde suikerdeel, zoals ook alle RNA-moleculen, maar de RNA-suiker verschilt van de suiker van de DNA-moleculen doordat de RNA-suiker een extra zuurstofatoom bezit. De base kan één van vijf verschillende types zijn: adenine (A), guanine (G), cytosine (C), thymine (T) of uracil (U). DNA-moleculen bevatten de basen A, G, C en T, en RNA- moleculen bevatten A, G, C en U.

Fig. 1265

Nucleotiden bestaan uit lange ketens. Het deoxyribonucleïsch zuur of DNA bestaat uit twee dergelijke ketens die samengebonden zijn tot twee met elkaar verweven spiralen. De bijbehorende basen worden met elkaar verbonden door waterstofbruggen. De basen komen altijd voor in paren: AT, TA, CG, of GC. Een spiraal is als een schroef die zowel links- als rechtsdraaiend kan zijn. Alle aardse DNA-moleculen zijn van het L-type hetgeen betekent dat ze linksdraaiend zijn.

Page 15: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

15

De DNA-molecule bevat informatie over hoe eiwitten samengesteld zijn. Drie opeenvolgende basenparen vormen een code, een codon genoemd, die een aminozuur aangeeft. Gewoonlijk bevat- ten duizenden van dergelijke tripletten samen, instructies voor het opbouwen van een eiwit.

Menselijke cellen bevatten ongeveer 25000 genen, en het DNA bestaat uit 3 x 109 basenparen. In planten kunnen deze aantallen hoger liggen, maar daarentegen bestaan de eenvoudigste bekende bacteriën slechts uit een paar honderd genen. Het minimum aantal genen dat nodig is om een levend wezen voort te brengen, bedraagt tussen de 200 en 300. Slechts een deel van het DNA bevat genetische informatie. De rest wordt junk-DNA of overschot -DNA genoemd omdat het geen bekende functie heeft. Dit overschot is veranderlijk, maar binnenin bacteriën is het zeer gering.

Constructie en productie van eiwitten

Een cel bevat constructieplannen voor de productie van 200000 soorten eiwitten. De functionele verschillen tussen deze eiwitten is ten minste even groot als die tussen een vliegtuig en een televisie- ontvanger.

Als de transporteur (t)RNA de bijgevoegde aminozuren hecht aan codon’s, beginnen de bijgevoegde aminozuren een binding met elkaar. Wanneer honderden of duizenden tRNA’s opgesteld zijn naast elkaar, worden de aminozuren die ze dragen, ook in rijen naast elkaar geplaatst en begint de eiwitsynthese door het construeren van bindingen met elkaar. Op dat ogenblik verbreekt het tRNA, wien’s werk gedaan is, en dat zijn lading gelost heeft, de band met het mRNA en scheidt zich af van het ribosoom.

• De productie wordt uitgevoerd

Wanneer ons lichaam behoefte voelt aan een eiwit, wordt een bericht vrijgegeven, door de DNA- molecule gestuurd naar de kern van de cel waar de productie zal uitgevoerd worden met details van het project voor de productie. Wanneer de instructie wordt ontvangen, gebeurt de selectie en de extractie van het DNA, van de informatie betreffende het eiwit dat geproduceerd moet worden.

• De projectdetails worden gekopieerd

De informatie betreffende de structuur van het te vervaardigen eiwit moet op het boodschapper-RNA (mRNA) gekopieerd worden, eens dat de info gevonden is in de DNA-molecule.

• Grondstoffen worden opgenomen door het productie-centrum

Page 16: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

16

Zodra het mRNA met de eiwitgegevens op het ribosoom geïnstalleerd is, wordt het aminozuur dat overeenkomt met elke code in het mRNA, door het tRNA overgeschreven in het ribosoom en de grondstoffen worden gebonden aan de relevante bestemmingsplaatsen.

• De project-details worden vertaald

Informatie met betrekking tot het te vervaardigen eiwit en de nodige grondstoffen zijn nu klaar. De productieorder is geschreven in het DNA in een speciale taal. De taalexpressie de productiegegevens van het DNA worden niet door de aminozuren begrepen, zodat de ene taal moet vertaald worden naar een andere.

• De productie is voltooid

Het ribosoom heeft de volgorde geëist door het DNA volgens de informatie daarin, voltooid.

• Kwaliteitscontrole

Verschillende enzymen werken mee aan de kwaliteitscontroleprocessen die moeten plaatsvinden tijdens de vervaardiging van één enkel eiwit. Deze enzymen moeten een gedetailleerde kennis van het eiwit bezitten en zich bewust zijn van elke fase van het productieproces.

• De productie-levering wordt uitgevoerd

De eiwitten geproduceerd in de cel, worden getransporteerd met bijzondere middelen naar de plaats waar ze gebruikt worden, of anders bewaard totdat die gepaste tijd komt. Dit gebeurt met complexe tussenliggende processen die verder gaan dan de grenzen van het menselijk bevattingsvermogen. Hierbij nemen moleculen, samengesteld uit koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof voorzorgs- maatregelen voor de goede afloop van hun gebruik in ons lichaam.

Herinneren we eraan dat we reeds wisten dat elke mens samengesteld is uit H, C, N, O, P, Ca. C werd reeds hierboven vermeld als een zeer belangrijke rol spelend in CH-groepen, waaronder suikers. Fosfor P werd reeds vermeld als deel uitmakend van het DNA. Calcium Ca en magnesium Mg zijn overal alom vertegenwoordigd als afbraakproducten in de Cosmos. Voorbeeld: magnesium:

Met behulp van de spectrometer op ESA’s GRO (Gamma-Ray Observatory) was de nauwkeurige meting van de gamma-straal-lijn van radioactief verval van 26A1(vervaltijd = 720.000 jaar) mogelijk. Deze radioactiviteit weerspiegelt het gedrag van de gehele bevolking van massieve, jonge sterren in de Melkweg. Wanneer massieve sterren de eindfase van hun evolutie bereiken en uiteindelijk ontploffen tot vorming van Supernovae, meet men de energie van gamma-straal-fotonen tijdens de overgang van de Supernova naar een stabiele toestand. Merk het vrijkomen van magnesium op, dat in elke cel van ons lichaam zit.

Page 17: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

17

Samenvatting

Eiwitmoleculen worden in blokken, op vrijwel dezelfde manier als een huis gebouwd, door stenen boven op elkaar te stapelen. Ieder ander eiwit wordt geproduceerd volgens een specifieke blauwdruk. De specifieke aminozuuropeenvolging van elk eiwit wordt bepaald volgens de in het DNA opgeslagen gegevens. De ontcijfering van de genetische code in het DNA, en de eiwitproductie op basis van die informatie, vinden plaats in twee fazen: de synthese van RNA uit DNA (transcriptie); de synthese van eiwit uit RNA (vertaling).

Eiwitsynthese is het proces dat beschrijft hoe enzymen en andere eiwitten gemaakt zijn van DNA en hoe eiwit ook kan gemaakt worden uit RNA.

Eiwitproductie volgens de instructies in het DNA: Enzymen vinden de noodzakelijke informatie voor de productie van de eiwitten die nodig zijn voor het DNA, en delen daarna het DNA in tweeën met telkens een wenteltrapvorm teneinde te kunnen lezen. Dan produceren ze een kopie van de gegevens in het gewenste deel van het DNA en slaan daarbij onnodige gedeelten in het DNA over. Wanneer deze lectuur is afgerond, sluiten ze het DNA weer en herstellen het in zijn oorspronkelijke vorm.

De drie stappen in de eiwitsynthese zijn transcriptie, RNA-bewerking en translatie of vertaling

Het boodschapper-RNA (mRNA), eens dat de aanpassingsprocessen afgerond zijn, komt uit de kern terecht in een orgaan, bekend als het ribosoom, een installatie van energieproductie. Een kenmerk van de boodschapper RNA-molecule is dat de basen in groepen van drie, zogenaamde codons worden uitgevoerd. De analyse van deze driedelige groepen begint nadat mRNA gebonden is aan het ribosoom.

Een ander RNA staat bekend als het transporteerder RNA (tRNA) dat tijdens de eiwitsynthese aminozuren naast elkaar plaatst in de juiste volgorde om nieuwe eiwitten te vormen. Anders dan het boodschapper-RNA of DNA-moleculen, is tRNA niet lang, slechts 15 tot 20 opeenvolgingen van basen. Er zijn twee belangrijke gebieden in de tRNA. Het eerste gebied herkent de aminozuren waarvan het transport mogelijk is. Het ander gebied staat bekend als het anticodon en bestaat uit drie basen die zich hechten aan het mRNA.

De synthese van RNA uit DNA (transcriptie)

Dit is het proces waarbij uit DNA RNA gemaakt wordt. De drie opgebouwde typen zijn mRNA, tRNA en rRNA. De boodschapper RNA (mRNA) draagt berichten rechtstreeks van DNA over naar het cytoplasma en varieert in lengte, afhankelijk van de lengte van het bericht. Overdracht- of transfer-

RNA (tRNA) is gevormd als een klaverblad en draagt aminozuren over aan het mRNA en aan het ribosoom. Ribosomaal RNA (rRNA) is structureel, hetgeen betekent dat het ribosoom gevormd wordt in de nucleolus.

Transcriptie bestaat uit drie fasen: inititiatie, rek of verlenging, en beëindiging. In het begin herkent een enzyme, RNA polymerase genoemd, het DNA en bindt zich aan het DNA in de promotieregio, waarna het begint het DNA uit te pakken in twee strengen. Een promotieregio voor mRNA bevat transcripties en opeenvolgingen of sequenties.

Page 18: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

18

De eerste faze in de eiwitproductie is de synthese van RNA. Dit proces begint met de opening van de DNA spiraal. De basen adenine, guanine, cytosine en thymine worden in de DNA molecule gecombineerd op een zodanige wijze dat twee ruggengraten ontstaan en aanleiding geven tot een spiraalstructuur. Tijdens de transcriptiefaze komen deze basen los van elkaar en van de dubbele spiraal van het DNA-molecule en scheiden, zoals de beide zijden van een ritssluiting. Terwijl het DNA begint te ontrafelen, begint een speciaal eiwit bekend als RNA-polymerase het lezen van DNA, door er zich langsheen te verplaatsen. Tijdens deze lezing wordt nieuw RNA geproduceerd door de opeenvolgende toevoeging van overeenkomstige basen. Dit vervaardigde is het boodschapper RNA (mRNA). Zodra de productie van het mRNA voltooid is, wordt het vervolgens onderworpen aan een reeks processen en gescheiden van het DNA.

Verlenging tot een streng (van de RNA-molecule) komt voor als de RNA polymerase uitgepakt is. RNA-eiwitten worden verzameld tot een streng. Rek of verlenging gaat verder als tRNA aminozuren naar het ribosoom brengt en een polypeptideketen gevormd wordt.

Beëindiging is de laatste faze na de RNA-polymerase. Op dit punt wordt mRNA vrij van het DNA uitgesneden. In eukaryoten bevat de beëindigingsregio vaak de DNA-sequentie AAAAAAA. Een poly- A staart is vastgemaakt aan het uiteinde van het mRNA. De staart bestaat uit 30 tot 200 adenine nucleotiden. De staart beschermt de RNA-streng tegen afbraak door hydrolytische enzymen, helpt het ribosoom zich vasthechten aan het RNA, en vergemakkelijkt de afgifte van het RNA in het cytoplasma. Beëindiging van een mRNA-streng is voltooid wanneer een ribosoom één van de drie beëindigings- of stopcodons bereikt. Een afgiftefactor hydrolyseert de band tussen het tRNA en het laatste aminozuur van de polypeptideketen. Het polypeptide wordt losgemaakt van het ribosoom, en het mRNA wordt gestopt.

Vertaling

Net als een transcriptie, wordt een vertaling onderverdeeld in drie stappen: intiatie, rek of verlenging, en beëindiging. Energie voor de vertaling wordt geleverd door verscheidene GTP moleculen. GTP werkt als energie leverancier op dezelfde wijze als ATP.

Na transcriptie worden het mRNA, tRNA en ribosomale subeenheden over de nucleaire omhulling in het cytoplasma getransporteerd. In dat cytoplasma hechten aminozuren zich vast aan het uiteinde van de tRNA's en vormen aminoacyl-tRNA. Deze reactie vereist een enzyme dat specifiek voor elk tRNA geschikt is, en de energie afkomstig van een ATP. De aminozuur-tRNA binding resulteert is een hoogenergetische schakel, waardoor een geactiveerd aminozuur ontstaat.

Ribosoom Een ribosoom bestaat uit twee ongelijke subeenheden, die weer bestaan uit ten minste 40 verschillende eiwitten en uit een RNA. Een ribosoom is een iRNA dat ontstaan is uit een mRNA na het passeren via het cytoplasma en de poriën in het celmembraan. Het mRNA hecht zich aan de kleine subeenheid van het ribosoom. Aminozuren worden naar het ribosoom gebracht door het tRNA en geactiveerd door speciale enzymen.

Intiatie begint wanneer mRNA vastgemaakt wordt aan een subeenheid van het ribosoom. Het eerste codon is altijd AUG. Het codeert methionine en moet correct gepositioneerd worden teneinde de transcriptie van een aminozuursequentie te beginnen. Op dit punt, is de ribosomale subeenheid een complex van mRNA, AUG, de tRNA anticodon, UAC, het aminozuur methionine. Zwakke waterstofbindingen worden vastgesteld tussen de codons en anti-codons in het ribosoom. De getransporteerde aminozuren worden bevestigd door peptidebindingen tot de vorming van polypeptide.

Page 19: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

19

Ebbe en vloed op de Aarde, veroorzaakt door Zon en Maan

Over een invloed van de Maan op de Aarde bestaat er geen twijfel. De aantrekkingskracht van de Maan veroorzaakt ebbe en vloed. De kant van de Aarde die naar de Maan gekeerd is, ondervindt een iets sterkere aantrekkingskracht dan de kant die van de Maan afgewend is, als gevolg van het verschil in afstand. Door dat verschil in aantrekkingkracht wordt de Aarde een klein beetje 'uitgerekt'. De planeet zelf heeft daar niet veel last van, maar de watermassa in zeeën en oceanen laat zich veel gemakkelijker vervormen. Aan twee kanten van de Aarde ontstaat daardoor een 'waterberg' en door de draaiing van de Aarde om haar as is het elk etmaal overal twee keer eb en twee keer vloed. De aantrekkingskracht van de Zon op de Aarde is veel groter dan de aantrekkingskracht van de Maan. Als dat niet zo was, zou de Aarde immers niet om de Zon heen draaien. Men zou dus verwachten dat de Zon veel sterkere eb- en vloedbewegingen tot gevolg heeft dan de Maan, maar toch is dat niet het geval. Het gaat immers niet om de aantrekkingskracht zelf, maar om het verschil tussen de aantrekkingskracht op de voorkant en die op de achterkant van de Aarde. En dat verschil is bij de Zon veel kleiner, omdat de afstand van de Aarde tot de Zon zo groot is.

Toch is een merkelijke getijdenwerking van de Zon meetbaar. Soms werkt deze de getijdenwerking van de Maan tegen - er is dan sprake van doodtij - en soms versterken de twee invloeden elkaar, waardoor er springvloed ontstaat. De tijdstippen van hoog en laag water, zoals die in de krant of in een almanak te vinden zijn, hebben dus vooral te maken met de plaats van de Maan aan de hemel. Omdat de Maan elke dag op een andere plaats tussen de sterren staat, zijn de tijdstippen voor hoog en laag water elke dag anders. Maar na 27 tot 28 dagen is alles weer bij het oude. De Maan heeft

dan een omloop om de Aarde volbracht en de tijdstippen van ebbe en vloed zijn weer gelijk aan die op de eerste dag.

De snelle rotatie van de Aarde in combinatie met de traagheid van de watermassa en de wrijvingskrachten op de zeebedding hebben tot gevolg dat hoogwater een aantal uren na het voorbijkomen van de Maan in het zuiden optreedt. Vermits de lineaire snelheid van de oppervlakte van de Aarde t.o.v. de Maan afneemt naar de polen toe, zal het achterlopen van het hoogwater het grootste zijn bij de lagere breedtegraden. De maanbaan helt ten opzichte van de evenaar, en zo staat de Maan dus afwisselend aan weerszijden van de evenaar. Dat leidt tot ongelijke getijden op verschillende breedten en ook tot ongelijkheid van de twee dagelijkse getijdenhoogten. Hetzelfde effect geldt voor de Zon.

Page 20: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

20

Springtij ontstaat, zoals reeds vermeld, wanneer de Zon en de Maan in conjunctie of in oppositie staan: Zon, Maan en Aarde staan dan in een lijn. Dan is het hoogteverschil tussen hoog- en laagwater groter dan de gemiddelde amplitude. Doodtij heeft een amplitude die kleiner is dan de gemiddelde en dat getijde treedt op wanneer de Maan in het eerste of laatste kwartier staat. Het hoogste astronomische getij treedt op wanneer de Aarde in het perihelium staat, de Maan in het perigeum, de Zon en de Maan in conjunctie, en beiden op nul declinatie. Deze toestand doet zich zelden voor en zal als eerstvolgende keer optreden in het jaar 6580, als de Aarde tegen die tijd tenminste al niet volledig overstroomd is, zonder menselijk en dierlijk leven: iedereen verzopen, enkel nog vissen overblijvend. Aan deze laatste sombere voorspelde toestand helpt ook het feit mee dat eilanden, baaien en onregelmatigheden in de kustvormen een enorme invloed hebben, niet alleen op het tijdstip, maar ook op de hoogte van de getijden. Een dikwijls vermeld voorbeeld is de baai van Saint-Malo in Frankrijk waarin verschillen tussen hoog en laag water groot zijn, met daarin als extreem geval de baai van Mont Saint Michel.

Ook in bv. Oost-Canada, in de St. Lawrence Golf, kan het getij bij springvloed 25 m stijging van de waterspiegel veroorzaken. Voor schepen is dat ook niet de plezantste toestand, en hen wordt aangeraden om kort voor het binnenvaren van een haven of een baai, naar de waterstand te informeren.

Wat onze Noordzee betreft, stroomt het hoogwater van twee kanten binnen. De ene getijgolf komt via het Nauw van Calais de zuidelijke Noordzee binnen, waar ze tegen de loop van de klokwijzers in omgebogen wordt via de Vlaamse kust naar Engeland toe. De andere getijdengolf, de belangrijkste, komt vanuit het noorden. Deze golf trekt langs de kust van Engeland zuidwaarts, verenigt zich daar gedeeltelijk met de zuidelijke getijdengolf en trekt daarna verder langs de kust van Vlaanderen en Nederland noordwaarts. De sterke bodemwrijving speelt ook een rol bij de verplaatsing van deze golven.

Opmerkelijk is dat Nederland nog niet bestond, slechts 4500 jaar geleden. Dat gebied stond volledig onder water, een toestand die binnen 86 jaar waarschijnlijk terugkomt door het smelten van de poolkappen.

De invloed van de getijden op de mensheid op de Aarde is reusachtig.

Page 21: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

21

De gecombineerde werking van de rotatie (25 tot 35 dagen) van de Zon en de ruim 27 dagen, afgerond tot 28 dagen, van de Maan bepaalt door de getijdenkrachten de menstruatiecyclus van elke vrouw op de wereldbol. Niet altijd regelmatig 28 dagen met een ovulatie of een ei-uitstoot door de twee eierstokken, maar veelal onregelmatig, niet verwonderlijk want vooral de Zon draait ook onregelmatig. Het besluit is dat we zonder Zon en Maan (=zonder ei) nooit zouden bestaan hebben, geen enkele mens op deze aardbol.

Wat de mensen betreft, zijn hun ogen ontworpen op het ogenblik dat ze in het water van de oceanen ontstaan zijn. Daarom zijn die ogen eigenlijk niet geschikt om in een luchtomgeving rond te kijken en de vissen zien veel beter onder water dan wij boven water. In Costa Rica hebben we ’s nachts op het strand op een groot aantal plaatsen kleine schildpadden uit het ei zien kruipen, zich direct naar het zeewater begevend en de volgende dag genietend van de daar altijd aanwezige Zon + zuurstof.

Op andere plaatsen vindt men steeds hetzelfde patroon, dieren zoals de grote hagedissen (zoals liguana’s op de Galapagos eilanden) die honderden meters naar omhoog kruipen in de bergen om hun eieren daar in de hete, bijna gloeiende as van vulkanen te leggen om ze door de warmte te laten uitbroeden.

God is een dipool

In hetgeen voorafging hebben we reeds van de astronomen de laatste 50 jaren geleerd dat de meeste sterren in onze eigen Melkweg en in de miljoenen andere melkwegen, dubbelsterren zijn. Sommige schattingen van de laatste tijd zeggen hierover meer dan 50 %, anderen gaan verder tot 70% en meer dubbelsterren. Vroeger zag men een vlek, maar door de toepassing van meerdere radiotelescopen in een 'raster' opstelling is het scheidingsvermogen of de resolutie van de waarneming enorm verbeterd en ziet men dat er telkens een vrouwelijke ster draait rond een mannelijke, of een mannelijke rond een vrouwelijke, telkens een +Q die elektrostatisch en door de zwaartekracht aangetrokken wordt en in een baan blijft rond een -Q of een magnetische m+ die draait rond een m- of omgekeerd.

Page 22: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

22

Herinnering aan de Oerknal- theorie met korte levensbeschrijving van Georges Lemaitre (1894-1966, Leuven)

Lemaitre begon in 1911 op zijn zeventiende jaar een opleiding tot burgerlijk ingenieur aan de Katholieke Universiteit van Leuven, maar onderbrak bij het begin van de Eerste Wereldoorlog in 1914 zijn studie om dienst te nemen in het Belgische leger, waar hij opklom tot artillerieofficier. Na de oorlog begon hij een studie in de wis- en natuurkunde en besloot tevens een opleiding tot priester te gaan volgen. In 1923 werd hij (in 1920 was hij gepromoveerd tot doctor in de wis- en natuurkunde) tot priester gewijd. Lemaitre raakte geïnteresseerd in de sterrenkunde en werkte een jaar in Cambridge (Engeland) bij Eddington, die hem inleidde in de kosmologie en de sterdynamica. Daar heeft hij waarschijnlijk kennisgemaakt met het uitdijende Eddington-De Sitter-model uit 1923. Na dit jaar vertrok hij naar de VS, waar hij ging werken aan het Harvard College Observatory in Cambridge (Massachusetts), bij Harlow Shapley. Deze had juist in die tijd door zijn onderzoek van bolvormige sterrenhopen ontdekt dat het centrum van ons Melkwegstelsel op vele tienduizenden lichtjaren afstand in de richting van het sterrenbeeld Sagittarius ligt. Na dat jaar schreef Lemaitre zich in voor een promotieopleiding aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in hetzelfde Cambridge, waar hij nog een jaar studeerde en werkte. Tijdens zijn Amerikaanse jaren heeft Lemaitre kennelijk gehoord van het werk van Hubble over de roodverschuivingen (Doppler-effect) van de spectra van sterrenstelsels.

Na zijn terugkeer in Belgie in 1925 werd hij in Leuven benoemd tot lector in de sterrenkunde. In 1927 keerde hij kort terug naar het MIT om zijn proefschrift over relativistische vloeistofmechanica te verdedigen, waarop hij de Amerikaanse doctoraatstitel daarover verwierf. In 1927 ontdekte Lemaitre de wiskundige oplossingen voor een met materie gevuld uitdijend heelal, die Friedmann al eerder had gevonden. Lemaitre voegde behalve materie, aan zijn modellen ook een kosmologische constante (A-

Page 23: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

23

term) toe. Het idee van de Oerknal was geboren. Teruggekeerd naar BE vanuit de USA werd Lemaitre aan de KUL benoemd tot gewoon hoogleraar sterrenkunde en publiceerde hij zijn fameus artikel over de Oerknal of ‘Big Bang ‘, wat hem op slag wereldfaam bezorgde.

Enkele facetten van de Oerknal herbekeken in functie van materiedeeltjes en de tijd

Het Universum is begonnen met een oneindige temperatuur en dichtheid vanuit de Oerknal- singulariteit. Het aantal materiedeeltjes moet het aantal antimateriedeeltjes overschreden hebben, zodat er voldoende hadronen (=protonen, neutronen, mesonen) overbleven om sterrenstelsels te vormen ongeveer 10-35 s na de Oerknal. Naarmate het Universum uitbreidde, daalden de dichtheid en de temperatuur en de toestand veranderde zodanig dat bekende fysische principes toegepast konden worden op deze hete beginfase waarin fotonen en massieve deeltjes voortdurend met hoge energie op elkaar botsten en deeltje-antideeltje- paren voortbrachten die vervolgens vernietigd werden tot tenslotte enkel fotonen overbleven. Veel van deze processen en de fotonenergieën hingen af van de grootte van de dalende temperatuur, terwijl op sommige temperaturen evenwichten ontstonden die gehandhaafd bleven. De energiedichtheden van materie en straling namen af naarmate het Heelal aan het uitdijen was.

10-32 seconde: nieuwe deeltjes ontstaan, Quarks en Leptonen. Een lepton (Grieks voor 'klein' of 'fijn') is één van de drie typen subatomaire deeltjes uit het standaardmodel van de deeltjesfysica. Zowel quarks als leptonen zijn fermionen. Fermionen zijn deeltjes met halftallige spin, waaruit de materiedeeltjes van het Universum zijn opgebouwd. Een hadron bestaat uit quarks, een lepton niet. Leptonen kunnen uit quarks ontstaan. Volgens de huidige kennis kan een lepton niet gesplitst worden en is daarom een elementair deeltje. Er zijn 12 leptonen bekend: drie deeltjes met materie, drie corresponderende neutrino's en hun zes respectievelijke antideeltjes. De ladingen die bij leptonen voorkomen zijn altijd -1, 0 of +1. De geladen leptonen (elektron, muon, tau en hun respectievelijke antideeltjes) hebben een rustmassa. Het elektron is het lichtste. Het muon heeft ongeveer een 200 maal zo grote massa als het elektron en het tau heeft de grootste massa van ongeveer 3700 maal die van een elektron. Elke geladen lepton is geassocieerd met een neutraal neutrino. De antileptonen hebben een massa die gelijk is aan die van het lepton, alleen is de lading tegenovergesteld. Er zijn 6 leptonen bekend: electron, electron-neutrino, muon, mu-neutrino, tauon en tau-neutrino. De muon en de tau zijn zware electronen.

Voorbeeld uit de tabel, eerste rechtsboven: Positron Een positron is de antimaterie tegenhanger van het elektron. Het heeft een elektrische lading van +1, een spin van 1/2 en dezelfde massa als een elektron. Wanneer een positron botst met een elektron, treedt vernietiging op, resulterend in de productie van twee (of meer) gammastraling-fotonen.

De massa van de antideeltjes is gelijk aan de massa van de deeltjes. De lading van de antideeltjes is, zoals altijd, het tegengestelde van de lading van de deeltjes. Is de lading nul, dan betekent dat nog niet dat deeltje en antideeltje identiek zijn.

10-11 seconde: de temperatuur daalt tot 1015 graden. 10-4 seconde: de quarks vormen protonen en neutronen. Er ontstaan ook baryonen. Dit zijn deeltjes die samengesteld zijn uit drie quarks.

1 seconde: neutrino’s ontsnappen en zwerven uit in het Heelal. 100 seconden: de protonen en neutronen vormen heliumkernen. De volgende 100000 jaar: waterstof, helium en elektronen koelen af tot de temperatuur van een hoogoven. 300000 jaar: het Heelal wordt doorzichtig en gevuld met licht. Elektronen

Page 24: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

24

beginnen aan kernen te plakken en de eerste atomen ontstaan. 1 miljard jaar: er ontstaan sterrenstelsels en het Heelal krijgt de ons bekende vorm.13 miljard jaar: het Heelal heeft de ons vandaag bekende vorm, zowel op kosmisch als op atomair niveau.

Als het Universum uitbreidde, is de temperatuur van de straling afgenomen. Op ongeveer een honderdste van een seconde na de Oerknal zou de temperatuur 100 miljard graden bedragen hebben en het Universum zou vooral bestaan hebben uit fotonen, elektronen en neutrino's (extreem lichte deeltjes) en hun antideeltjes, samen met een aantal protonen en neutronen. De volgende drie minuten was het heelal afgekoeld tot ongeveer een miljard graden, protonen en neutronen begonnen een combinatie met de kernen van helium, waterstof werd gevormd en andere lichte elementen honderdduizenden jaren later. Toen de temperatuur tot enkele duizenden graden gedaald was, werden de elektronen vertraagd tot het punt waar het licht hen kon vangen. Atomen vormden de zwaardere elementen waarvan we als mensen gemaakt zijn, zoals koolstof en zuurstof.

Maar er waren nog heel wat andere atomen en moleculen over. Zo ontdekte men in het infrarood (2,12 μm) emissiestructuren van waterstofmoleculen (H2) en in het radiogebied (2,6 mm) koolstofmonoxide (CO). Molecuulwolken blijken niet uniform in Nevels verdeeld te zijn, maar in klonters en filamenten, en dan vooral aan de buitenrand van een optische Nevel worden de molecuulwolken door alom aanwezige ioniserende straling aangetast en daardoor vormen zich complexere moleculen, verbindingen tussen koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, chloor en silicium.

De energiedichtheden van materie en straling nemen af naarmate het Universum zich uitbreidt. Nucleon-antinucleon paren heffen elkaar op, op het tijdstip 10-4 s en elektron-positron paren na 1 s.

Zo vernietigden nucleon-antinucleon -paren elkaar na 10-4 s; elektron-positron paren werden na 1 s niet meer geproduceerd. De drempeltemperatuur voor hadronen (protonen, neutronen en mesonen) was T = 1012 K, bereikt op het tijdstip t = 10-4 s. De huidige overgebleven bouwstenen van de atoomkernen, protonen en neutronen, zijn overblijfselen uit de tijd van 10-8 tot 10-4 s, bekend als het Hadron tijdperk. Daaropvolgend ontstond de Lepton zone. Gedurende deze periode van 10-4 tot 1 s, het Leptonen-tijdperk genoemd, waren de fotonenergieën groot genoeg om lichte deeltjes te produceren zoals elektron-positron paren. Dit was mogelijk omdat van de materie-antimaterie een deel elektronen overgebleven waren om hemellichamen mee te helpen opbouwen. Tijdens het Leptonen-tijdperk vond de zogenaamde neutrino-ontkoppeling plaats. Hiermee bedoelt men dat op een eerder tijdstip de neutrino's in evenwicht gehouden werden met andere deeltjes door snelle deeltjereacties, maar naarmate de dichtheid en de temperatuur verlaagden, verkleinden ook de reactiesnelheden, en uiteindelijk konden deze de neutrino’s niet langer in evenwicht houden. De neutrino's werden losgekoppeld van andere materies en begonnen zich voort te bewegen doorheen de ruimte zonder noemenswaardige wisselwerkingen. Men berekent dat er vandaag nog steeds 600 van die kosmologische neutrino's per kubieke centimeter voorkomen in het Heelal, maar hun verwaarloosbare interacties maakt ze zeer moeilijk te observeren en dus praktisch onzichtbaar.

Neutrino Een neutrino is een elementair deeltje, dat zich verplaatst met bijna de snelheid van het licht. Het heeft geen elektrische lading en slechts zeer zelden een wisselwerking met gewone materie. Daardoor is het moeilijk op te sporen.

Page 25: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

25

Er wordt aangenomen dat een neutrino wel zeer klein is, maar niet met nul massa. Er zijn drie bekende soorten neutrino's: de elektronenneutrino ve, de muon- neutrino vμ en de tan neutrino, vt .

Op het einde van het Lepton-tijdperk begon het Stralings-tijdperk, dus ongeveer 1 seconde na de Oerknal, met de verschijning van energie door elektromagnetische straling. In het begin daarvan bedroeg de temperatuur 1010 ºK en op zijn einde, een miljoen jaren later, toen de stralingsenergiedichtheid van de deeltjes gedaald was, ongeveer 40000 graden. In het begin van de

het Stralings-tijdperk werd binnen een paar honderd seconden helium geproduceerd op een temperatuur van 109 ºK, die laag genoeg was om deuterium te vormen uit vrije protonen en elektronen. Alle overblijvende neutronen werden vervolgens opgenomen in de deuteronen die dan volledig verbruikt werden om heliumkernen te produceren. 16 nucleonen, 2 protonen en 2 neutronen werden opgenomen in 1 heliumkern, waardoor in deze beginperiode van het Heelal een vrij dicht gemeten oorspronkelijke heliumovervloed bestond. Daarenboven werden door nucleaire processen de isotopen 2H, 3He, 4He en 7Li gevormd in aanzienlijke aantallen, kort na de Oerknal. De zwaardere elementen werden later gevormd in sterrengroepen, in supernova-explosies en tijdens energetische gebeurtenissen in galactische kernen. Vrije neutronen werden gevormd door de verbranding van koolstof samen met zuurstof, beiden ontstaan uit helium. Belangrijke reacties, allen mogelijk gemaakt door de aanwezigheid van koolstof nadat het helium was opgebrand waren:

12C + p → 13N + γ

13N → 13C + e+ + νe,

13C + 4He → 16O + n.

Op een temperatuur van 1010 ºK, vormde koolstof onder meer natrium, neon en magnesium (Mg):

12C + 12C → 24Mg + γ

→ 23Na + 1H → 20Ne + 4He → 23 Mg + n → 16O + 24He en tenslotte zwaardere elementen zoals ijzer.

Zuurstof werd door nucleaire fusie omgezet in silicium, zwavel en magnesium. Silicium verbrandt via een aantal tussenstappen tot nikkel en ijzer.

: 28SI + 28SI → 56Ni + γ, 56

Ni → 56Fe + 2 e+ + 2 νe.

Elementen zwaarder dan ijzer worden op temperaturen hoger dan 109ºK bijna uitsluitend geproduceerd door neutronenvangst.

Uitbreiding: over deeltjes:

Alle bekende deeltjes in het Heelal behoren tot één van twee groepen: fermionen en bosonen. Fermionen zijn deeltjes die met een halftallige rotatie ronddraaien (zoals een spin van 1/2) en ze maken deel uit van de gewone materie. Hun grondtoestand-energieën zijn negatief. Bosonen zijn deeltjes die ronddraaien volgens een geheel getal-rotatie (zoals 0,1, 2). Ze veroorzaken krachten tussen de fermionen, zoals de zwaartekracht en licht. Hun grondtoestandenergieën zijn positief. De superzwaartekrachttheorie veronderstelt dat elk fermion en elk boson een superpartner heeft met een spin die ofwel 1/2 groter is dan zijn eigen rotatie of 1/2 kleiner.

Bijvoorbeeld, een foton (=een boson) bezit een rotatie van 1. De energie van zijn grondtoestand is positief. De superpartner van het foton, de photmo, heeft een spin van 1/2, waardoor het een Fermiaanniveau heeft en daardoor is de energie van zijn grondtoestand negatief. In de superzwaartekrachttoestand zijn er een gelijk aantal bosonen en fermionen. De grondtoestand- energieën van de bosonen wegen door op de positieve kant en de fermionen op de negatieve kant, zodanig dat de grondtoestandenergieën elkaar opheffen.

De proton-proton cyclus in de Zon

Deze omvat drie stappen:

Page 26: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

26

1H1 (proton) + 1H1 H, (deuteron) + e+ (positron) + ve(eleklron-neutrino)

De drie stappen in de proton-proton cyclus. Stapppen 1 en 2 worden tweemaal uitgevoerd om twee 3He2 kernen voort te brengen, die vereist zijn voor stap 3.

2H1 + 1H1 => 3H2 (helium-3 kern) + γ (gamma straal foton) 3He2 +

3H2 => 4H2 (helium-4 kern) + 1H1 + 1H1

Het nettoresultaat is:

4 1H1 => 4He2 + 2e++ 2γ +2νe

Kosmische straling van de Zon

Kosmische straling afkomstig van de Zon kan energieën van meer dan 1020 eV bezitten. Benevens kosmische straling komt energie nog voort onder de vorm van elektromagnetische straling, deeltjes zoals neutrino's, ook afkomstig van de Zon en zwaartekrachtstraling. Neutrinos zijn zeer moeilijk waar te nemen behalve met chlorine-, lithium- en galliumdetectoren. Wanneer een neutrino een chlooratoom raakt, wordt chloor omgezet in argon, en een elektron wordt vrijgemaakt:

37Cl + γ → 37Ar + e-

Page 27: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

27

Radioactieve kronkels. Het gehalte radioactieve koolstof in de jaarringen van bomen gaat in de loop van de decennia op en neer. Dit is een gevolg van het veranderlijke gedrag van de Zon. Door de toevoer van kosmische straling van het melkwegstelsel te regelen, veroorzaakt de Zon fluctuaties in de hoeveelheid radioactieve koolstof in de lucht. Pieken in de radioactieve koolstof duiden op een rustige Zon en vallen samen met koude perioden in het klimaat. De hoeveelheid radioactieve koolstofringen fluctueert van eeuw tot eeuw. Bomen ademden vroeger lucht in die radioactiever was dan eeuwen later. En dat was het gevolg van de actieve Zon. De golven in de grafiek zijn een teken van de veranderlijke activiteit van de Zon.

Zijn kosmische bombardementen een gevaar voor de Aarde?

Kosmische straling, afkomstig uit de ruimte (zoals neutrinos en zwaartekrachtstraling), kan energieën bezitten van meer dan 1020 eV. Neutrinos zijn zeer moeilijk waar te nemen; de eerste detectiemethode was de radiochemische methode als een reactief middel, waarbij tetrachlooretheen (C2C14) gebruikt werd. Wanneer een planetoïde of een meteoriet met de Aarde botst, dan kan zijn kinetische energie in enkele seconden omgezet worden in een enorme warmte en een krater veroorzaken met een diameter van enkele kilometers. Voor hoger ontwikkelde dieren en mensen kan een dergelijke kosmische inslag het einde betekenen. Eenvoudige organismen, zoals virussen, bacteriën en eencelligen kunnen daarentegen zeer goed overleven. De heropbouw zal vervolgens een nieuwe weg inslaan. In de geschiedenis van de Aarde hebben zich meerdere malen catastrofale processen voorgedaan, waarbij een groot gedeelte van het leven op onze planeet vernietigd werd, talrijke soorten verdwenen zijn en andere soorten uitgezaaid naar andere plaatsen. Het bekendst is de grote uitstervingsperiode aan het einde van het Krijt. Ongeveer 65 miljoen jaar geleden stierven niet alleen de Sauriërs, een zeer succesvolle diergroep, die meer dan 100 miljoen jaar onze planeet bevolkte, plotseling uit, maar met hen ook vele andere soorten, waaronder veel zoogdieren. De oorzaak van deze wereldwijde sterfte kan een enorme botsing met een planetoïde geweest zijn. Ook in het Trias, 200 miljoen jaar geleden, en in het Devoon, 460 miljoen jaar geleden, kwam het tot een wereldwijde sterfte van talrijke levensvormen, mogelijk als gevolg van kosmische bombardementen. De klimaatsveranderingen die tot het uitsterven geleid hebben van vele soorten, zijn zeker niet allemaal terug te voeren tot botsingen met grote brokstukken uit het Heelal. De plotselinge en relatief snelle veranderingen kunnen echter wel wijzen op kosmische inslagen. De meeste inslagen gebeuren (gelukkig) in zee. Een verwoestende vloedgolf is dan wel het gevolg.

Ontwerp-intelligentie uit het Heelal

Page 28: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

28

De sterrekundigen hebben deze samensmelting van twee sterrenstelsels ‘het oog van God’ genoemd.

Sedert de Oerknal weten we dat in het oeratoom waterstof een negatief elektron volgens de Zweed Niels Bohr draait rond een positief proton, maar het omgekeerde bestaat ook in miljoenen waterstofatomen waarin een positief elektron draait rond een negatief proton. In beide gevallen zitten in de protonen ook de Quarks die tijdens de eerste picoseconde van de Oerknal vrijgekomen zijn, en die vertegenwoordigen volgens de quantummechanica de intelligentie die alle leven op Aarde ontworpen heeft. Dat gebeurde door de verbranding of beter gezegd door de nucleaire fusie in elke Zon in het Heelal, in ons geval door onze Zon die de vrijgekomen ontwerpintelligentie naar de Aarde gestraald heeft. Zoals door sterrenkundigen aangetoond is alles wat er bestaat in de Kosmos ontstaan uit waterstof, dus zonnen, planeten en wij zijn daardoor onrechtstreeks of rechtstreeks ontworpen. Uit de mannelijke en vrouwelijke dubbelsterren en onze binaire lichamen leren we dat het God's- verschijnsel enkel kan bestaan uit de goed samenwerkende combinatie van een mannelijke en een gelijkwaardige vrouwelijke God. Men moet dus spreken over God(Hij/Zij) of God(Hij+Zij).

De lichaamsbouw van mens en dier, vogel, vis en insect, vertoont een grote symmetrie, zoals een binair systeem in de digitale techniek. Twee armen en handen (of vleugels en visvinnen), twee benen en voeten, twee ogen, oren, neusgaten, teelballen, schaamlippen... afhankelijk van het mannelijk of vrouwelijk individu iets verschillend. Het merkwaardige daarbij is dat elke man ook vrouwelijke kenmerken vertoont, en elke vrouw mannelijke kenmerken. Dit bevestigt de man+vrouw dualiteit van God.

We zouden hier anders niet rondlopen als hybride wezens. Zelfs in het Boeddhisme, geen godsdienst maar een filosofie, komen er (abnormaal) enkel mannelijke monniken voor. Uit het voorafgaande hebben we geleerd dat elk levend wezen in de Kosmos ontworpen is vanuit een DNA-structuur, en elk wezen opgebouwd is uit eiwitten. Wie zegt ‘eiwit’, zegt ‘ei’, dus ‘vrouw’, en enkel een vrouwelijk godsverschijnsel kan een dergelijk (vrouwelijk) systeem uitgevonden hebben, dat zegt de reine logica. Voegen we daaraan toe dat de eisprong van elke vrouw op deze wereldbol veroorzaakt wordt door de 28 dagen durende rotatie van de Zon, dan staan we weer een stap verder. De Zon zelf kan ‘God’ niet zijn, want is zelf ontstaan door waterstofsamentrekking sedert de Oerknal, door waterstof- samentrekking+de afbraakproducten van oudere gedoofde sterren, maar de Zon is door de nucleaire verbranding van waterstof en de vorming van de 115 tot 121 elementen uit de tabel Mendeliev +straling, wel de uitvoerder van de programmatie van het Godsverschijnsel.

Page 29: De Zon (vervolg) door Willy Acke , ON4AW 8.pdf · ontstaan, nadat water was aangevoerd door duizenden asteroïden, meteoren en meteorieten, en door blikseminslagen met watervorming

29

We zijn allen 'hybride', dus ook weer binair in de betekenis van min of meer duale geslachtseigenschappen. Als men op het strand rondloopt, ziet men soms mannen met grotere borsten dan deze van hun echtgenote die in de Zon halfnaakt ligt te bruinen. Sommige vrouwen die nooit epileercreme gebruikten, zijn meer behaard dan mannen op armen, benen, buik en borsten en ze hebben een snor.

Over heel de lijn dus is elke zogezegde godsdienst gekenmerkt door een grove belediging, achteruit-stelling en miskenning van elke vrouw op deze aardbol, En dat is wel het meest uitgesproken bij de Islam, waarin een vrouw geen enkel recht heeft.

Dit is de wereld waar vrouwen 2 euro's per dag verdienen door hard te werken. De kinderen groeien uitzichtloos op, zonder schoolopleiding.