Chemical Evolution: The Biological System of the Elements
Langue : anglais
Edité par Springer, 2015
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- Livre relié
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Hardcover, xvii + 282 pages, NOT ex-library. Book is clean and bright throughout with crisp pages and unmarked text, free of inscriptions and stamps, firmly bound. A small corner indentation to a portion of leaves. Boards show gentle handling wear to the edges. Issued without a dust jacket. -- The book explores how chemical elements shaped the emergence and function of life by tracing their roles from cosmic origins to biological systems - offering researchers and advanced students a physicochemical framework to decode elemental essentiality, toxicity, and evolutionary adaptation. -- The book begins with astrophysical element synthesis since the Big Bang, examining how interstellar organics, meteoritic compounds, and planetary conditions provided raw materials for prebiotic chemistry. It then analyzes pathways of chemical evolution leading to abiogenesis, emphasizing flow systems, thermal gradients like hydrothermal vents, and aqueous-phase adaptations that reverse expected ion behaviors such as Na+/K+ membrane dynamics. A core contribution is the Biological System of Elements (BSE), which reconfigures the periodic table using geochemical and physiological data - critiquing its classical form - to reveal abundance correlations, enzyme-level impacts, and autocatalytic feedbacks tied to metalloproteins, structured along dimensions of aggregation capacity, salinity response, and biochemical affinity. Stoichiometric Network Analysis (SNA) formalizes these relationships into non-equations predicting essentiality or toxicity based on redox states and complexation potential, including pharmaceutical cases like Cr in diabetes and Li in mental health. Later chapters apply this framework to environmental compartments - water, soil, atmosphere - and extend it to comparative planetology via missions targeting Mars, Europa, Titan, and exoplanets, while an extensive appendix catalogs elemental functions across taxa. -- This work stands apart by integrating cosmic chemistry, network thermodynamics, and organismal physiology into a single predictive architecture - still relevant for astrobiology mission design, ecotoxicological risk modeling, and understanding metal-dependent disease mechanisms in medicine; its value lies in providing a transferable logic for why certain elements became biologically indispensable or disruptive under specific physicochemical constraints.…
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- Titre
- Chemical Evolution: The Biological System of the Elements
- Auteur
- Bernd Markert; Stefan Fränzle; Simone Wünschmann
- Éditeur
- Springer
- Année de publication
- 2015
- État de l'article
- Very Good
- Reliure
- Hardcover
- Langue
- anglais
- ISBN à 10 chiffres
- 3319143549
- ISBN à 13 chiffres
- 9783319143545
- Édition
- 1st Edition
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À propos de l’auteur
Bernd Markert
Born 1958 in Meppen, Germany; Univ.-Prof. Dr. rer. nat., Dr. rer. nat. habil, natural scientist. Studies in Chemistry and Biology, Ludwig Maximilian University of Munich, Germany. Ph.D in 1986 and habilitation for ecology in 1993 at the University of Osnabrueck (Germany). Former Director of the International Graduate School Zittau and Univ.-Professor for Environmental High Technology. Currently structuring an "Environmental Institute of Scientific Networks" (EISN-Institute.de) in Haren, Germany. Publications: author/co-author / editor/co-editor of about 400 scientific papers and 21 scientific books. Research interests: Biochemistry of trace substances in the water/soil/plant/animal/human system; Instrumental analysis of chemical elements; Developing the "Biological System of the Elements"; Eco- and human-toxicological aspects of hazardous substances; Pollution control by use of bioindicators and biomonitors. Development of technologies for waste management, environmental restoration and remedial action on soils; Different interdisciplinary working fields of economic and social sciences.
Stefan Fränzle
Born 1961 in Bonn, Germany; Dr. rer. nat. habil., natural scientist. Studies in inorganic- and photochemistry and astronomy at the Christian - Albrechts - University of Kiel, Germany. Ph.D. in 1992 and habilitation for environmental sciences (chemical focus) in 2008 at the University of Vechta (Germany). Scientific assistant at the International Graduate School Zittau, Germany. Publications: author/co-author of about 75 scientific papers and eight scientific books. Research interests: Working about the "Biological System of Elements", reconstruction of conditions of chemical and biological evolution, implication of interelement abundance correlations for biomonitoring, the theory of the dynamics of the cell cycle (cancer and chemotherapy), wastewater treatment with visible light.
Simone Wünschmann
Born 1967 in Heidelberg, Germany; Dr. rer. nat, natural scientist. Former scientific assistant at the International Graduate School Zittau, Germany, Department of Environmental High Technology; Working group for Human- and Ecotoxicology. Degree of a Diploma Engineer for Ecology and Environmental Protection at the University of Applied Sciences Zittau/Görlitz, Germany; Ph.D in Environmental Sciences at the University of Vechta, Germany. Currently team member of the Environmental Institute of Scientific Networks (EISN-Institute.de). Publications: author/co-author of about 40 scientific papers and 4 scientific books. Participant of more than 50 international conferences. Research interests: Pollution control; human- and ecotoxicology; ecology and environmental protection; environmental engineering with emphasis on renewable energy.
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