Fragen zu Biologie

[ZiZi3012]

1) Warum lernen wir ausgerechnet, das Thema: die Nervenzelle.

im Abitur?

2) Ist die Biomembran der Nervenzelle genauso wie die einer anderen Zelle? (sind diese gleich)

3) Die Biomembran besteht aus Atomen also Molekülen - oder?

ist es für das Thema: Nervenzelle wichtig, zu wissen, aus welchen Bestandteilen sie bestehen?

4) Kann man sich die Verbindungen der Nervenzellen wie eine Art "Stromkabel" vorstellen?

5) Woher bekommt eine Nervenzelle z.B die Stoffe, die er für die Erregung braucht? Ist sie mit den Venen noch irgendwie verbunden?

6) Die Ionenkanäle - wie kann ein Forscher erkennen, wie z.B ein Ionenkanal auf und zu geht? Mithilfe eines Mikroskops? Wenn ja, gibt es ein Video / Beweis dafür?

7) Hat das Verstehen des Themas, viel mit Logik zu tun? Oder einfaches auswendig lernen?

8) Nehmen wir im Prinzip alle Stoffe über unsere Nahrung auf?`Ist es wichtig, für das Thema: Nervenzelle , über den Stoffwechsel bescheid zu wissen? Oder Verdauung?

9) Was ist der Ruhepotential? Wie lange dauert der Konzentrationsausgleich (in Sek/Min) ?

10) Wieso befinden sich ausgerechnet K+ und Cr usw im Innen?

11) Sind wir elektrisch geladen?

12) Was ist ADP bzw. ATP?

13) Hängt es von der Nahrung ab, ob ein Ruhepotenzial oder Aktionspotenzial funktioniert?

14) Welche Themen sollte ich lernen - um die Nervenzelle (den Vorgang) zu verstehen?

 

[Götz64]

zu 4: Nicht ganz, da sich die elektrischen Potentiale der Membran einer Nervenzelle sonst von selbst entladen würden. Also müssen bestimmte Ladungsmengen per Neurotransmitter transportiert werden. Ist der Ladungstransport erfolgt, muss der Neurotransmitter wieder abgebaut werden.
Insgesamt gesehen fließen magnetische Feldströme durch die Nervenzellen. Diese sorgen möglicherweise für die Verteilung der Nervenimpulse.
Auf den ersten Blick kann man aber sehen, dass die Nervenzelle entsprechend der Spitzenwirkung auf Ladungen aufgebaut ist.

Zitat: Je kleiner die Krümmung der Leiteroberfläche (je spitzer die Oberfläche), desto größer ist die Feldstärke und damit die elektrischen Kräfte. Dieses Phänomen wird Spitzenwirkung genannt und hat viele Anwendungen in der Praxis. Zitat Ende

Also auch bei den Synapsen der Nervenzellen. Logischerweise müssen aber elektrishe Impulse so verteilt werden, dass deren biophysikalische und biochemische Wirkung für den Organismus nützlich ist. Letztlich ist damit sicherlich ein Dominoeffekt verbunden, da eine elektrische Entladung lawienenartig andere Entladungen an benachbarten Synapsen bewirken kann. Daher muss die Zellmenbran stets geladen sein, damit sich dieser Lawieneneffekt ergibt. Und daher eben eine Weitergabe von Ladungsmengen an eine benachbarte Nervenzelle in bestimmten Dosen.

Wie ganau das mit der Impulslawiene an den Synapsen funktioniert, muss wohl erst noch näher erforscht werden. Allerdings sind wir hier im Bereich der Biophysik, wo es auch um miteinander veschränkte Quanten geht. Ganz Allgemein scheint es so zu sein, dass eine lebendige Zelle Energie benötigt, um Quanten miteinander verschränken zu können. Das führt dann wohl zu einer Art Spiegelei. Diesbezüglich gibt es aber noch viele Fragen zu stellen und zu hoffentlich auch zu beantworten.

MfG Götz Kiesling

 

[Götz64]

zu 5: Nervenzellen benötigen grundsätzlich ein Stütz- und Nährgewebe, da sie selbst keine stabile Verbindung miteinander eingehen können.
(Synapsenspalt) Dieses Stütz- und Nährgewebe sind üblicherweise Bindegewebe, Blutbahnen oder auch Nervenkanäle. Laufen viele Nervenzellen entlang einer bestimmten Bahn, werden diese in Neuralröhren gebündelt, geschützt, gestützt und ernährt, wie dies z.B. bei der Wirbelsäule der Fall ist. Ansonsten verteilen sich Nerven auch über Blutgefäße, wie z.B. in den Muskeln.

Zitat: Nerven haben eine herausragende Gefäßversorgung, um ihre kontinuierliche Versorgung mit lokaler Energie sicherzustellen, die für die Impulsübertragung und den axonalen Transport erforderlich ist. Die Gefäßversorgung wird durch ein miteinander verbundenes System von perineuralen Gefäßen gebildet, die im äußeren Epineurium längsverlaufen und sich zwischen den Faszikeln (endoneurale Gefäße) verzweigen.

Die Muskelstränge sind z.B. in sog. Faszien verpackt, also Bindegewebe.

Zitat: Faszien sorgen für die richtige Lage der Organe im Körper. Sie schützen die Muskeln vor Verletzungen und unterstützen den Körper bei der Fortbewegung. Faszien sorgen als Gleitschienen dafür, dass sich Muskelstränge und Organe gegeneinander verschieben können.

Nervenzellen verteilen sich also über solche Bindegewebe und Blutbahnen, welche ja auch eine Art Bindegewebe sind.

MfG Götz kiesling

 

[Götz64]

zu 11: Klar, sind wir elektrisch geladen, das kann man sogar nachmessen. Elektronen müssen dazu auf ein höheres Energieniveau gebracht werden,
also auf eine Struktur mit Kapazität, und dann können diese Ladungen wieder abfließen. Bei den Urzellen haben sicherlich miteinander vernetzte Schwefelmoleküle die Funktion einer statisch aufladbaren Kapazität übernommen. Wohin flossen diese statischen Ladungen aber ab? Die Zellmembran war durch diffundierte Protonen positiv geladen, also so etwas wie eine "Erdung" für elektronegative, statische Ladungen. Also werden negative Ladungen wahrscheinlich an der Zellmembran abgeflossen sein. Dort hatten sich die negativ geladenen Säurereste unterhalb der
Zellmembran an diese angeheftet und ausgerichtet, so dass dort eine Membrnspannung entstanden war und sich dort Magnetfelder gebildet hatten. Wenn geladene Schwefelmoleküle dort "andockten" konnte die Ladung sicherlich abfließen. Wie aber kommen Elektronen auf ein höheres energetisches Niveau? Durch kinetische Energie, die durch Wärme erzeugt wird, indem negativ geladene Ionen zum Schwingen angeregt werden. Ab einer bestimten Schwingung ist es daher Elektronen möglich, bei Kollisionen mit Molekülen auf diese überzugehen. Man nennt so etwas Stoßionisation. Das ist so ähnlich wie die Entstehung statischer Ladungen auf deinem Körper im Kaufhaus, wenn du auf irgendeinem Kunststoffteppich läufst und dich durch die entstehende Reibung auflädst. Bei den Urzellen bezogen diese die Energie direkt aus der geothermischen Wärme des Urmeeres, als dieses aber abzukühlen begann, mussten die Zellen lernen, ihren Energiebedarf anderweitig auszugleichen, was durch längerkettige Moleküle möglich war. Das hängt damit zusammen, dass diese bei niedrigeren Temperaturen stabil waren und blieben.

MfG Götz Kiesling

 

[Götz64]

zu 7: Grundsätzlich haben Wissenschaften viel mit Logik zu tun, also auch die Biologie. Steckt ja schon gut lesbar im Namen selbst. Du kannst natürlich vieles auswendig lernen und aufsagen, wenn du gefragt wirst. Aber dadurch würdest du niemals ein Wissenschaftler oder Biologe werden. Lernen und Vertehen ermöglicht dir später mal, dein Wissen auch anwenden und abstrahiert übertragen zu können, um neue Zusammenhänge zu erkennen und zu verstehen und darüber hinaus auch Techniken entwickeln zu können. Ganz gut ist dabei, wenn du über ein gewisses Maß an Pioniergeist verfügst, der es dir ermöglicht, deinen Horizont auch über das allgemein Bekannte hinaus zu erweitern. Dann nämlich kannst du dich mit Fug und Recht als Wissenschaftler bezeichnen.
Also gib dir Mühe, das, was du lernst, zu verstehen, sofern es sich um naturwissenschaftliche Fächer handelt. Hier gilt nämlich seit dem Zeitpunkt der Entstehung unseres Universums und somit der Kausalität im Rahmen beständiger, physikalischer Verhältnisse die Logik als vernünftige Basis.

MfG Götz Kiesling

 

[Götz64]

zu 3: Ja genau, die gesamte Zelle besteht aus Atomen, die miteinander zu Molekülen verbunden sind. Um darüber hinaus verstehenzu können, warum wir lebendig sind, benötigen wir aber Atommodelle und kosmologische Weltbilder, anhand derer wir uns auch biophysikalische Vorgänge erklären können. Ganz so weit sind wir aber noch nicht. Ich arbeite schon seit sehr vielen Jahren an derartigen Theorien und Modellen. Es ist mir mitlerweile zwar gelungen, die allerwahrscheinlichste Ursache für den Urknall herausgefunden zu habenn und auch einiges vom Entstehungsprozess der Teilchen verstehen zu können, aber ein biophysikalisch brauchbares, physilkalisches Weltbild habe ich auch noch nicht erstellen können. Üblichereise versuchen physikalische Quanten in unserem Universum, einen ihnen eigenen, von anderen Quanten unterschiedlichen Zustand einzunehmen. Das gilt für unbelebte Materie. Für belebte Materie müsste dementsprechend Gegenteiliges gelten, nämlich das quantitative Zustände einander angenähert werden und somit ein Ganzes bilden können.

Zitat Wikipedia: Von Verschränkung spricht man in der Quantenphysik, wenn ein zusammengesetztes physikalisches System, z. B. ein System mit mehreren Teilchen, als Ganzes betrachtet einen wohldefinierten Zustand einnimmt, ohne dass man auch jedem der Teilsysteme einen eigenen wohldefinierten Zustand zuordnen kann.

Im Bereich der klassischen Physik kann es dieses Phänomen nicht geben. Dort sind zusammengesetzte Systeme stets separabel, das heißt, jedes Teilsystem hat zu jeder Zeit einen bestimmten Zustand, der sein jeweiliges Verhalten bestimmt, wobei die Gesamtheit der Zustände der einzelnen Teilsysteme und ihr Zusammenwirken vollständig erklären, in welchem Zustand das Gesamtsystem ist und wie es sich verhält. In einem quantenphysikalisch verschränkten Zustand des Systems besitzen hingegen die Teilsysteme mehrere ihrer möglichen Zustände nebeneinander, wobei jedem dieser Zustände eines Teilsystems ein anderer Zustand der übrigen Teilsysteme zugeordnet ist. Um das Verhalten des Gesamtsystems richtig erklären zu können, muss man alle diese nebeneinander bestehenden Möglichkeiten zusammen betrachten. Dennoch zeigt jedes Teilsystem, wenn eine Messung an ihm durchgeführt wird, immer nur eine dieser Möglichkeiten, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass gerade dieses Ergebnis auftritt, durch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt ist. Messergebnisse an mehreren verschränkten Teilsystemen sind miteinander korreliert, das heißt, je nach dem Ergebnis der Messung an einem Teilsystem liegt für die möglichen Messergebnisse an den anderen Teilsystemen eine veränderte Wahrscheinlichkeitsverteilung vor. Diese durch Quantenverschränkung erzeugten Korrelationen werden auch als Quantenkorrelationen bezeichnet.

Es gibt innerhalb einer lebendigen Zelle also neben Membranen auch noch molekulare Verzweigungen und Vernetzungen, etc. Da kann man noch viel Forschen und spekulieren. Wer sich dafür interessiert, viel Erfolg dabei.

MfG Götz Kiesling

 

[Götz64]

Hier ein Link zu einer meiner Arbeiten aus dem Bereich Urknall, Entstehung von Zeit und Raum: Der Urknall - von Nichts kommt nichts? http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=4453

Ich lasse dem noch eine detailiertere Arbeit über Weiße Löcher und Materieentstehung folgen, wenn ich wieder mal etwas mehr Zeit habe als jetzt.

MfG Götz Kiesling