Biophysik des Fliessgleichgewichts

Inhaltsverzeichnis1. Einführung.1.1. Die Entwicklung der Theorie der offenen Systeme.1.2. Sinn und Probleme der Modellbildung in der Biologie.1.2.1. Modelle in der Biologie.1.2.2. Original-Modell-Angleichung.1.3. Grundbegriffe der allgemeinen Systemtheorie.1.3.1. Die Forderungen der allgemeinen Systemtheorie.1.3.2. Zur Begriffsbestimmung „System“.1.3.3. Die Eigenschaften allgemeiner Systeme.1.3.4. Relationale und metrische Systeme.1.4. Der Organismus als offenes System im Fließgleichgewicht.2. Theorie der offenen Systeme.2.1. Der Systembegriff in den Naturwissenschaften.2.2. Biologische Systeme als n-stellige Relationen.2.2.1. Allgemeine Formulierung.2.2.2. Ein Beispiel.2.3. Systembeschreibung mit Hilfe von Differentialgleichungen.2.3.1. Der Weg zu Systemen gewöhnlicher linearer Differentialgleichungen erster Ordnung mit konstanten Koeffizienten.2.3.2. Lösungsmethode und Eigenschaften der Lösungsfunktion.2.4. Spezielle Probleme der Systeme von linearen Differentialgleichungen.2.4.1. Eigenwertprobleme der Koeffizientenmatrix.2.4.2. Nichtnegative Lösungsfunktionen.2.4.3. Systeme mit nichtkonstanten Koeffizienten.2.5. Die Eigenschaften offener Systeme.2.5.1. Allgemeine Gleichungen der offenen Systeme.2.5.2. Fließgleichgewicht.2.5.3. Zwei einfache Modelle offener Systeme.2.5.4. Overshoot und falscher Start.2.5.5. Äquifinalität.3. Anwendungen der Theorie der offenen Systeme in der Biologie.3.1. Stoffwechselgeschehen.3.1.1. Hierarchische Ordnung des Stoffwechsels und der Energiebedarf zu seiner Aufrecht-erjialtung.3.1.2. Stoffwechsel als Netzwerk von Reaktionen.3.1.3. Kompartmentierung.3.1.4. Die organischen Grundphänomene als Konsequenzen des Fließgleichgewichts des Organismus.3.2. Wachstum.3.2.1. Wachstumin der Zeit.3.2.2. Zellwachstum.3.2.3. Wachstum von Geweben.3.2.4. Wachstum des Gesamtorganismus.3.2.5. Computerisation der Bertalanffy-Gleichungen.3.2.6. Relatives Wachstum (Allometrie).3.2.7. Wachstum von Populationen.4. Zur Thermodynamik biologischer Systeme.4.1. Prinzipien der Thermodynamik irreversibler Prozesse.4.2. Prinzipien der Thermodynamik offener Systeme.4.3. Beispiele aus der Biologie.5. Das Verhältnis der Theorie der offenen Systeme zu anderen Systembeschreibungen.6. Literatur.