Eine Kulturgeschichte der Pentagramm-Geometrie

© Bilder und Text von Werner Robl

 

Pentagramm und Pentagon im Bau von Molekülen

 

Pentagonale Ringe der organischen Chemie

Schon einfache organische Moleküle bedienen sich in ihrer stereochemischen Darstellung eines Kohlenstoff-Pentagons. So z. B. die "Fruktose", dt. der "Fruchtzucker".

Rechts die pentagonale Grundstruktur des Fruktose-Moleküls, im Gegensatz zum hexagonalen Glukose-Molekül.

Aus derartig pentagonalen Kohlenstoff-Stickstoff-Ringen setzen sich auch komplexere Moleküle der organischen Chemie zusammen, darunter auch viele körpereigene Stoffe, aber auch künstlich synthetisierte Arzneistoffe. Hier nur ein kleiner Ausschnitt:

Links der körpereigene Stoff Adenosin (als Nukleosid Bestandteil von energiereichen Verbindungen wie ATP oder ADP), rechts die Arzneimittel Tekadenoson (Antiarrhythmikum), Koffein (Stimulans), Theophyllin (Bronchodilatator) und Ticlopidin (Gerinnungshemmer).

 

Die DNA - universeller Träger der Erbinformation

Auch die Desoxyribonukleinsäure DNA, die sich aus den 4 Nukleinbasen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin sowie dem Phosphatdesoxyribose-Rückgrat zusammensetzt und in den Chromosomen der Lebewesen den universellen Träger der Erbinformation darstellt, bedient sich in ihrer Hüllstruktur ausschließlich und in der Kodiersubstanz zur Hälfte pentagonaler Ringmoleküle (im Adenin und Guanin).

 

 

Weitere Großmoleküle und die Nanotechnolgie

Seit 1970 ist bekannt, dass sich die Natur auch sogenannter Fullerene bedient. Das sind hohle, geschlossene Moleküle mit hoher Symmetrie, meist mit dem Kohlenstoffatom als Basis. Das C60-Molekül besteht seiner stereochemischen Struktur zufolge aus 20 Sechsecken und 12 Fünfecken oder Pentagons, welche die Umrissfigur des Pentagramms beschreiben. Die Gesamtfigur ergibt einen "abgestumpfteb Ikosaeder", ähnlich einem Fußball.

Fullerene können mit Methoden der Nanotechnologie künstlich synthetisiert werden, sie existieren aber auch in der Natur und wurden 2010 sogar durch Infrarotausnahmen des Weltraumteleskops Spitzer im planetarischen Nebel "Tc 1" nachgewiesen. Damit sind sie die größten bekannten Moleküle im extraterrrestischen Weltraum.

Links stereochemische Struktur eines Fullerens, mit dem Pentagon als Basis-Figur, rechts das Modell eines zylindrischen Moleküls mit  vielen pentagonalen Ringen, synthetisiert mit nanotechnologischen Methoden.

 

Im Jahr 2015 gelang es Chemikern der der Goethe-Universität Frankfurt mit Hilfe der Nanotechnologie, einen S20-Dodekaeder aus Silizium-Atomen zu synthetisieren, der in etwa so groß ist wie das C60-Molekül und besondere stereotaktische Eigenschaften aufweist. Auch hier finden sich das Pentagramm und Pentagon als Grundprinzip der Raumstruktur.

Modell des Makro-Moleküls der Frankfurter Chemiker.

 

 

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