Die Physiologische Uhr: Circadiane Rhythmik und Biochronometrie

1. Einleitung.- a) Begriffsabgrenzung.- b) Historische Entwicklung.- Literatur.- 2. Grundphänomene.- a) Beispiele.- b) Arbeiten alle circadianen Uhren mit dem gleichen „Uhrwerk“?.- c) Periodenlängen.- d) Erblichkeit.- e) Verlust manifester Rhythmik.- f) Vorkommen der circadianen Rhythmik bei niederen und höheren Organismen.- g) Warum benutzen die Organismen für Zeitmessungen Oscillationen?.- Literatur.- 3. Ausklingen, Stillstand und Wiederauslösung der Rhythmik.- a) Fehlende Kopplung und Stillstand.- b) Ausklingen.- c) Art der auslösenden Faktoren.- d) Spezielle Fragen der Auslösung durch Licht und Dunkelheit.- e) Auslösung durch niedrige Temperatur.- f) Fehlen der Rhythmik in frühen Entwicklungsstadien.- Literatur.- 4. Celluläre Autonomie; Steuerungen und Wechselwirkungen zwischen Einzellern und in Vielzellern.- a) Einzeller, isolierte Organe, Gewebe und Zellen.- b) Steuerungen und Wechselwirkungen bei Einzellern und bei Pflanzen.- c) Steuerung bei niederen Tieren.- d) Steuerungen und Wechselwirkungen bei Wirbeltieren.- Literatur.- 5. Wirkung der Temperatur.- a) Temperatur und Periodenlänge.- b) Temperaturwirkungen auf verschiedene Phasen des circadianen Cyclus.- c) Synchronisation durch Temperaturcyclen.- d) Verhalten bei niedrigen Temperaturen.- Literatur.- 6. Wirkungen des Lichts.- a) Wirkung von LL und DD.- b) Licht als Zeitgeber.- Literatur.- 7. Ansätze zur Analyse der Schwingungskinetik.- a) Allgemeines.- b) Wirkung reduzierter Energiezufuhr.- c) Harmonische und asymmetrische circadiane Kurven.- d) Dämpfung, Ausklingen und Wiederauslösung.- e) Wirkungsweise der Zeitgeber in einer Kippschwingung.- f) Die Transients.- g) Die Refraktärstadien im circadianen Cyclus.- h) Schlußfolgerung.- Literatur.- 8. Ansätze zur biochemischen undbiophysikalischen Analyse.- a) Irreführende Ansätze.- b) Circadiane Enzymrhythmen.- c) Enzymproduktion.- d) Die mögliche Rolle des Zellkerns.- e) Die mögliche Rolle kurzperiodischer Enzymrhythmen.- f) Die mögliche Rolle biochemischer Oscillationen mit längeren Perioden.- g) Substanzwirkungen, die auf die mögliche Beteiligung von Membranen hinweisen.- h) Circadiane Veränderungen in Membranen.- i) Schlußfolgerungen.- Literatur.- 9. Einordnung in Umweltrhythmen.- a) Die synchronisierenden Faktoren.- b) Beispiele für Anpassungen an Umweltrhythmen.- c) Spezielle Fragen des Zeitgedächtnisses der Insekten.- Literatur.- 10. Nutzung der Uhr zum Richtungsfinden.- a) Grundphänomene.- b) Besonderheiten einzelner Arten.- Literatur.- 11. Beziehungen zwischen circadianen, tidalen und lunaren Rhythmen.- a) Endogen-tidale Rhythmik.- b) Beziehungen zu lunaren Rhythmen.- Literatur.- 12. Steuerung tagesperiodischer Schwankungen des Ansprechens auf Außenfaktoren.- a) Allgemeines.- b) Ansprechen auf Licht.- c) Ansprechen auf Temperatur.- d) Ansprechen auf chemische Faktoren.- e) Ansprechen auf Strahlungen.- Literatur.- 13. Nutzung der Uhr zur Tageslängenmessung.- a) Übersicht über Tageslängenmessungen.- b) Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Tageslängenmessung.- c) Receptoren für die Tageslängenmessung.- d) Natur des Zeitmeßvorganges.- e) Unterscheidung von zunehmender und abnehmender Tageslänge.- f) Thermoperiodische Tageslängenmessung.- Literatur.- 14. Pathologische Phänomene.- a) Störungen unter dem Einfluß nicht-tagesperiodischer Außenrhythmen.- b) Störungen durch schnelle Phasenverschiebung der Außenrhythmik.- c) Schäden bei fehlender Synchronisation.- Literatur.