20. Mai 2006

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Figur 14a: Mikrostrukturen


1. Filterpapier

2. Chromatin-Strukturen 3. Zellen einer Wurzel 4. Hautschicht

Figur 14b:


a. Pellets im
Chromatograph

b. Vereinfachendes
Modell

c. Gewebe in junger
Wurzel

d. Vereinfachendes Modell
eines Zellgewebes:
im interzellulären Raum

Diffusion von Substanzen,
wechselwirkend mit freien
und gebundenen Rezeptoren
auf der Zellmembran

6. Beispiele von Wachstumsmustern

Es ist überraschend, dass man trotz der starkenVereinfachungen bei der Modellbil-
dung Phänomene wie das Wachstum von Kulturen von Mikroorganismen recht gut
beschreiben und auch in Computern simulieren kann. Die Wachstumsmuster solcher
Kulturen in Petrischalen gleichen sehr den chromatographischen Bildern von Runge.
Wachstumsmuster können durch Wechselwirkung verschiedener Abläufe ent-
stehen: Diffusion, aktive Bewegung in Gradienten (Chemotaxis, Haptotaxis, Photo-
taxis, ...), Strömung,Transport, Zellteilung, Reaktionen von Substanzen und Ände-
rungen der Umwelt ...
Die gezeigten Simulationen beruhen auf einem Modell, bei dem die Beweg-
lichkeit der Mikroorganismen von Faktoren der Umwelt abhängt. Die Modellglei-
chungen bestehen aus nichtlinearen Diffusions-Reaktions-Gleichungen, deren Ko-