Advertisement

Die Zelle als schwingungsfähiges System

  • Peter Schopfer
  • Axel Brennicke
Chapter
Part of the Springer-Lehrbuch book series (SLB)

Zusammenfassung

Als circadiane Rhythmen bezeichnet man endogene biologische Schwingungen (Oscillationen) mit einer Periodenlänge von etwa 24 h (circadian: von circa und dies = Tag). Die circadiane Rhythmik ist eine Eigenschaft der Zelle. Der molekulare Oscillator, die „innere Uhr“, wird bei Pflanzen hauptsächlich durch Uchtsignale über Phytochrom und einen Blaulicht-receptor auf eine Periodenlänge von 24 h eingestellt. Unterbleibt diese Einstellung durch die Umwelt so läuft die Uhr mit einer vergrößerten (z.B. 27 h statt 24 h) oder verkleinerten (z.B. 22 h statt 24 h) Periodenlänge. Dies ist eine charakteristische Eigenschaft der frei schwingenden, endogenen Rhythmik Abgelesen wird die Zeigerstellung der Uhr wahrscheinlich über den Calciumsignalweg, der die diversen rhythmischen Vorgänge von der Öffnung der Blüten und der Blattstellung bis zur Transkription von Genen des Photosyntheseapparates schaltet. Der molekulare Mechanismus der Uhr ist derzeit Gegenstand intensiver Forschung mit molekularbiologischen Methoden. Ein Teil des schwingenden Systems besteht aus einem Regulationskreis von Proteinen, die ihre eigenen Genaktivitäten regulieren.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Weiterführende Literatur

  1. Anderson SL, Kay SA (1996) Illuminating the mechanism of the circadian clock in plants. Trends Plant Sci 1:51–57CrossRefGoogle Scholar
  2. Bünning E (1977) Die physiologische Uhr, 3. Aufl. Springer, Berlin Heidelberg New YorkCrossRefGoogle Scholar
  3. Edmunds LN (1988) Cellular and molecular bases of biological clocks. Models and mechanisms for circadian time-keeping. Springer, New York Berlin Heidelberg TokyoGoogle Scholar
  4. Lloyd D, Stupfel M (1991) The occurrence of ultraradian rhythms. Biol Rev 66:275–299PubMedCrossRefGoogle Scholar
  5. Millar AJ, Carré IA, Strayer CA, Chua NH, Kay SA (1995) Circadian clock mutants in Arabidopsis identified by luciferase imaging. Science 267:1161–1166PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. Millar AJ (1997) Circadian rhythms: PASsing time. Curr Biol 7:474–476CrossRefGoogle Scholar
  7. Morse DS, Fritz L, Hastings JW (1990) What is the clock? Translational regulation of circadian bioluminescence. Trends Biochem Sci 15:262–265PubMedCrossRefGoogle Scholar

In Abbildungen und Tabellen Literatur

  1. Anderson SL, Kay SA (1996) Trends Plant Sci 1:51–57CrossRefGoogle Scholar
  2. Bühnemann F (1955) Biol Zbl 74:691–705Google Scholar
  3. Bünning E (1953) Entwicklungs- und Bewegungsphysiologie der Pflanze. Springer, Berlin Heidelberg New YorkCrossRefGoogle Scholar
  4. Bünning E, Tazawa M (1957) Planta 50:107–121CrossRefGoogle Scholar
  5. Busch G (1953) Biol Zbl 72:598–629Google Scholar
  6. Hwang S, Kawazoe R, Herrin DL (1996) Proc Natl Acad Sci USA 93:996–1000PubMedCrossRefGoogle Scholar
  7. McClung CR, Kay SA (1994) In: Meyerowitz EM, Somerville CR (eds) Arabidopsis, Cold Spring Harbor Laboratory, pp 615–637Google Scholar
  8. Millar AJ, Carré IA, Strayer CA, Chua NH, Kay SA (1995) Science 267:1161–1166PubMedCrossRefGoogle Scholar
  9. Morse DS, Fritz L, Hastings JW (1990) Trends Biochem Sci 15: 262–265PubMedCrossRefGoogle Scholar
  10. Schmidle A (1951) Arch Microbiol 16:80–100Google Scholar
  11. Schussnig B (1954) Grundriß der Protophytologie. Fischer, JenaGoogle Scholar
  12. Schweiger E, Walraff HG, Schweiger HG (d) Science 146:658–659Google Scholar
  13. Wilkins MB, Holowinsky AM (1965) Plant Physiol 40:907–909PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Peter Schopfer
    • 1
  • Axel Brennicke
    • 2
  1. 1.Institut für Biologie II, BotanikUniversität FreiburgFreiburgDeutschland
  2. 2.Allgemeine BotanikUniversität UlmUlmDeutschland

Personalised recommendations