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3.50: Die Hierarchie von Bauelementen und Strukturebenen des Organismus.

Ich skizziere im Folgenden nur einiges, wasman in Lehrbüchern und zahllosen allgemein-verständlichen Schriften ausführlicher und aktu-eller dargestellt finden kann. Die Prozesse sindwesentlich komplizierter, aber es kommt hier jetztnicht auf die immer höchst komplexen organi-schen Vorgänge an, sondern hier interessiertein Überblick über Stufen der Formbildung, diesich in Größenordnungen unterscheiden. Dabeizeigt sich aber nicht nur eine räumliche Hierar-chie, sondern auch eine zeitliche, und es zeigtsich, dass die zeitlichen Phasen der Entwicklungdes gesamten Organismus bereits im geneti-schen Programm vorliegen. Die Entwicklung derOrdnung jedes folgenden, komplexeren Struk-turniveaus wird durch die Ordnung des vorange-gangenen, niedrigeren gesteuert. Das Programmfür die Strukturelemente des Organismus ist schonauf der molekularen Ebene als raum-zeitlicheOrdnung angelegt, die, materiell beginnend mitden Kodons in den Genen, über immer komple-xer werdende Strukturniveaus von den Amino-säuren über Eiweißstoffe, Zellen und Organe biszum vollständigen Organismus führt.

Der molekularen Ordnung geht jedoch letzt-endlich eine kosmische Ordnung voraus, die dieEntfaltung des variablen genetischen Programmsauch über die Stufe variabler Umweltbedingun-gen steuert, wodurch kurzzeitig Phänotypen ent-stehen, die nichts mit Mutationen zu tun haben.Die kosmische Ordnung ist durch ein morphoge-netisches Programm gegeben, dass sich physi-kalisch zunächst in den Polarisationsstrukturenmagnetischer Felder zeigt. Dieses Programmwirkt über Resonanz mit Schichtstrukturen, wiesie in Flüssigkristallen des Chromatins der Chro-mosome und auch in Zellmembranen vorliegen.Nur 2% bis 5% des im Folgenden skizziertengenetischen Kodes programmiert die Erbfolge.[G5,G6,E2,D,T1,S3]

3.51 Die Primärstruktur:

Eiweißstoffe setzen sich aus Peptidketten zusam-men, die aus 100 bis 30.000 in bestimmter Fol-ge aneinander gereihter Aminosäuren bestehen.Die Folge dieser Aminosäuren ergibt die Primär-struktur der Eiweißstoffe. Sie ist in den Erbanla-gen in den Desoxyribonukleinsäuren (DNS, engl.=DNA) festgelegt. Diese bestehen aus einem lan-gen, spiraligen Strang, in dem Moleküle des Zuk-kers Desoxyribose mit Phosphorsäure verknüpftsind, wobei mit den Zuckermolekülen vier stick-stoffhaltige Purin- oder Pyrimidinbasen verbun-den sind, die nacheinander in unterschiedlicherReihenfolge angeordnet sind. In den Genen bil-den immer zwei dieser Spiralen eine sog. Dop-pelhelix, und in dieser stehen sich immer zweigegenpolige Basen gegenüber, die durch locke-re Wasserstoffbrücken miteinander verbunden

sind. Dadurch sind sie gegenüber Einflüssen vonaußen stabilisiert und durch die Hülle aus Zuk-kern und Phosporsäuren zusätzlich geschützt.Je drei der aufeinanderfolgenden Basen bildenein 'Kodon‘, als Programm für eine bestimmteAminosäure. Es sind 64 verschiedene Kodonsmöglich, von denen aber einige dieselbe Amino-säure programmieren, so dass es nur 20 Ami-nosäuren gibt. Einzelne Kodons stehen auch fürStopp- und Startsignale. Aber schon die 20 Ami-nosäuren können so vielfältig kombiniert werden,dass die möglichen Eiweißstoffe, trotz der Ver-schiedenartigkeit der Lebewesen von den Bak-terien über Pflanzen bis zu Tieren und Menschen,bei weitem nicht immer vorkommen. Der geneti-sche Kode liefert auch, wie schon gesagt, keinstarres, fixiertes Programm, sondern reagiert inBeziehung zum Umfeld variabel.

Die Doppelhelix öffnet sich bei der Zellteilung,um ihre Informationen weiterzugeben. Es werdenneue Stränge angelagert, jetzt aber als Ribonuk-leinsäuren (RNS, RNA). An diesen bilden sichdann die Aminosäuren, Peptidketten und schließ-lich Eiweißstoffe. Die Reihenfolge der Kodons be-stimmt nicht nur die räumliche Folge der Amino-säuren in einer Peptidkette, sondern auch dieGeschwindigkeit, mit der die Peptidketten undschließlich die Eiweißstoffe aufgebaut werden,denn die Kodons werden nacheinander 'gele-sen‘, die Aminosäuren werden also in der Rei-henfolge der Kodons miteinander verknüpft, undentsprechend der Größe und Beweglichkeit derMoleküle ergibt sich so auch ein zeitliches Pro-gramm. Die DNS bestimmt sowohl die sich bil-dende räumliche Anordnung als auch den zeitli-chen Verlauf der Reaktionen.

Die Aminosäuren sind starke elektrische Dipo-le, die in saurer Lösung H+-Ionen (= Protonen)anlagern und zu Kationen werden und in basi-scher Lösung Protonen abspalten und Anionenbilden. Die Bindungen zwischen zwei Aminosäu-ren werden so durch Protonen vermittelt, die zwi-schen zwei polaren Gruppen hin und her schwin-gen, die sog. Wasserstoffbrücken. Bei den Ami-nosäuren, bei denen der Stickstoff einen der Po-le bildet, werden sie als Peptidbindung bezeich-net. Diese sind erheblich fester als die Wasser-stoffbrücken zwischen sauerstoffhaltigen Verbin-dungen und führen auch zu wesentlich kompli-zierteren Gebilden, die keine den Wasserkolloidenvergleichbaren Symmetrien aufweisen. Jedochstehen die Strukturen der Wasserkolloide unddie der Peptide in Wechselwirkung. (Abb. 60)

3.52 Die Sekundärstruktur:

So wenig wie in den Kolloiden des Wasserssind die elektrischen Polaritäten durch die Pep-tidbindungen gesättigt, und es kommt zu weite-ren, verhältnismäßig festen Bindungen innerhalb

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von Peptidketten. Die materiellen Strukturen sindalso von elektromagnetischen Feldern umgeben,und die Strukturen dieser Felder tragen das Pro-gramm für die weitere Formbildung, also dieMorphogenese. Diese Morphogenese ist nurdann ein Rätsel, wenn man nur die materiellenStrukturen in Betracht zieht. Es sind ja nicht ein-fach undifferenzierte, elektromagnetische Felder,sondern wesentlich sind die Strukturen dieserFelder, die auch noch wirken, wenn sich elektri-sche und magnetische Polaritäten kompensieren.So entstehen gestreckte oder wendelförmig ge-faltete oder schraubenartig gerollte Gebilde, alsSekundärstrukturen. Bei den schraubenartigenStrukturen kommen auf 5 Windungen 18 Amino-säuren. Diese sind durch Wasserstoffbrückenzwischen den Windungen stabilisiert, wobei dasProton zwischen Sauerstoff und Stickstoff hinund her springt. Die Spiralisierung erfolgt sprung-artig, da sie erst ab einer Mindestzahl von Ami-nosäuremolekülen möglich ist. Die Wasserstoff-brücken können sich auch nur bei niedrigerenTemperaturen bilden und zerfallen etwa ab 40°C.

3.53 Die Tertiärstruktur:

Aus den Sekundärstrukturen entwickeln sichnun durch weitere Zusammenlagerung in Formverknäuelter, verworren aussehender Gebildedie Eiweißarten (Proteine) als Tertiärstrukturen.Diese können kugelig bis faserförmig sein, aberimmer sehr unsymmetrisch. Sie werden nicht nurdurch Wasserstoffbrücken stabilisiert, sondernauch durch Schwefelbrücken (-S-S-), die aller-dings verhältnismäßig locker sind und leicht ge-löst werden können. Wichtig ist, dass sich immerwieder geschichtete Strukturen bilden, die überResonanzeffekte wie Antennen wirken und fürdie Informationsübertragung im Organismus we-sentlich sind und auch eine Ankoppelung an Fel-der in der Umwelt geben.

Die Eiweißarten können lösliche Kolloide alsEmulsionen oder Gele bilden, wie im Zellplasma,in Eiern und Milch. Als solche können sie oft re-versibel ausgeschieden werden und wieder in Lö-sung gehen; diese Prozesse sind die Grundlagevieler Lebensvorgänge. Eiweißstoffe können kri-stalline Anteile enthalten oder auch als ganzeskristallisieren. Sie können sich jedoch auch mitanderen Stoffen, wie Kohlehydraten, Lipiden,Phosphorsäure oder Farbstoffen kombinieren.Zu solchen Stoffen gehören der rote Blutfarbstoff,das Hämoglobin und Myoglobin als Knochenfarb-stoff, der Sauerstoff speichern kann. Proteine erfüllen die verschiedenartigsten Funk-tionen. Sie transportieren und speichern Stoffeund Energie, sie schützen gegen Fremdstoffe alsAntikörper, oder als Gerinnungsstoffe bei Verlet-zungen, sie steuern als Enzyme Bewegungsvor-gänge und Stoffwechselvorgänge, und als Hor-mone sind sie Informationsträger. Ihre Wirkungs-weise wird durch die komplizierte Tertiärstruktur

bestimmt, und auch dabei bedingen sich räumli-che Ordnung und zeitliche Abläufe wechselsei-tig. Eiweißarten erfüllen aber auch als unlöslicheStoffe Stützfunktionen, wie die Kollagene als Be-standteile von Bindegewebe, Sehnen, Knochenund Knorpel, wie die Keratine, die Horn und Haa-re bilden.

Durch Hitze, Säuren, Formaldehyd u.a. gehenEiweißstoffe in unlösliche Formen über; sie wer-den 'denaturiert‘und können dann nicht wiederin Lösung gehen. Solche Einflüsse sind lebens-feindlich. Aber auch durch zu niedrige Tempera-turen verlangsamen sich die zeitlichen Vorgän-ge in ihnen so, dass Leben nicht mehr möglichist. Allerdings gibt es Schutzfunktionen, die esmöglich machen, dass manche Bakterien bei sehrhohen Temperaturen oder auch im Eis bei ex-trem niedrigen Temperaturen existieren könnenund selbst bei Weltraumkälte noch potentiell Le-ben bewahren.

3.54 Die Quaternärstruktur:

Die vierte Strukturebene, ergibt dann die komple-xeren Bauelemente für die unterschiedlichenZellen der verschiedenen Organe, wie Muskeln,Sehnen, Nerven, Adern, Darmwand usw. Auchhier sind die Strukturen dafür schon auf der ter-tiären Ebene, bei den Eiweißstoffen zu erkennen,denn Untersuchungen der Mikrostrukturen derZellen ergaben, dass sich diese aus nur dreiGrundelementen, nämlich Fasern, Membranen(also geschichteten Strukturen) und Granulaezusammensetzen. Die Elemente der viertenStrukturebene sind nicht mehr homogen, son-dern setzen sich aus mehreren Elementen unte-rer Ebenen zusammen.

3.55 Größere Bauelemente des Organismus:

Als weitere Strukturebenen können dann dieEbenen der Organe und schließlich des Einzel-organismus angesehen werden. Hier möchte ichwiederholen: Das Potential zur Entwicklung derFormen aller Strukturebenen liegt von Anfang anin den Kombinationsmöglichkeiten der Kodonsaus drei von vier Basen in der DNS vor und fin-det sich so für den ganzen Organismus bereitsin den molekularen Bausteinen der Lebewesenvorgegeben und setzt sich weiter fort in den Spe-zies, in Lebensgemeinschaften und, da das ge-netische Programm auch eine zeitliche Dimen-sion hat, in der zeitlichen Entwicklung von Struk-turen. Zeitliche Entwicklungen und der Bezug zuZeitzyklen, wie denen des Tages und Jahres,und zu noch größeren Zyklen, wie der ökologi-schen Sukzession und der Evolution, werdenerkennbar. (Abbildungen S. 23 bis 26)

Letzteres heißt, dass sich bestimmte Speziesvon Pflanzen oder Tieren, aber auch bestimmtePrägungen menschlicher Kulturen nur in Abhän-gigkeit von der Zeitqualität, also nur in bestimm-ter Folge zu bestimmten Zeiten, entwickeln kön-

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nen, so wie die Kirschen auch nur im Sommerreifen. Das Potential zur Vielfalt kann sich entfal-ten, weil formbildende Kräfte nicht nur aus demGenom heraus wirken, sondern weil auf den hö-heren Strukturebenen die gestaltende Einflüsseder Umwelt zunehmen, da die inneren Bindun-gen auf den höheren Ebenen immer schwächerwerden. So ist eine Anpassung an verschiedeneLebensbedingungen möglich, wenn die Program-me auf den unteren Ebenen das zulassen. Das istjedoch nicht uneingeschränkt der Fall.

'Potential zur Entwicklung' bedeutet, dass dasgenetische Programm keine Einbahnstraße fest-legt. Es enthält viele Entwicklungsmöglichkeiten,die sich auf der Basis der Kombinationen der 20möglichen Aminosäuren ergeben, sofern sie über-lebensfähig sind. Es gibt nicht 'die Evolution‘, son-dern viele, parallel verlaufende Evolutionen. Die

Entwicklungen von Pilzen, Pflanzen, Insekten,auch von vielen Tieren und Menschen verlaufennicht nacheinander, sondern parallel zueinander.

Das genetische Programm bestehender Le-bensformen muss einerseits geschützt sein, umdiese stabil gegenüber vorübergehenden Verän-derungen der Situation auf der Erde zu halten,andrerseits muss es aber vorübergehende, 'phä-notypische' Anpassungen ermöglichen.

Das kann man im Sinne des Zeitgeists so aus-legen, dass zufällige Mutationen im Genom, undnachträgliche Selektion des 'Tüchtigsten‘, Motorder Evolution sind. Die wirkliche Evolution wirdjedoch von universellen Feldern gesteuert, diedie 'Zeitqualität' bestimmen. Zieht man die wohl-abgestimmte Ordnung in Betracht, so muss hierein bewusster Geist und nicht Wahrscheinlichkeitund Zufall tätig sein. (siehe Kapitel 9, zur Evolution)

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Kurzfassung.Das Programm für die Entwicklung des ge-

samten Organismus ist schon auf der molekula-ren Ebene angelegt und läuft nach einem variab-len Programm über verschiedene Strukturniveausvon den Aminosäuren bis zum Organismus. Esbesteht nicht nur eine räumliche, sondern aucheine zeitliche Hierarchie der Bauelemente desOrganismus. Auch die zeitlichen Phasen der Ent-wicklung liegen bereits im genetischen Programmvor. Dabei wird die Ordnung eines Strukturele-ments durch die des vorangegangenen, niedri-geren gesteuert. Die Primärstruktur bilden Eiweißstoffe, dieaus Aminosäuren zusammengesetzt sind. DieFolge der Aminosäuren ist in den Genen program-miert, in der Folge von 'Kodons' aus je drei Paa-ren zwischen Purin- und Pyrimidinbasen. Diesesind in zwei spiraligen Desoxyribonukleinsäure-Strängen (DNS-Doppelhelix) eingeschlossen undso stabilisiert und geschützt. Es gibt 64 Kodons,doch programmieren diese nur 20 Aminosäuren.Bei der Zellteilung öffnet sich die Doppelhelix.Es werden gegenpolig neue Stränge angelagert,jetzt aber als Ribonukleinsäure (RNS). An dieserbilden sich dann die Aminosäuren. Die Amino-säuren werden in der Reihenfolge der Kodonsmiteinander verknüpft, und da das 'Lesen' der Ko-dons und die Weitergabe Zeit erfordern, ergibtsich nicht nur ein räumliches, sondern auch einzeitliches Programm. Das Programm ist jedochvariabel und reagiert auf Umweltbedingungen.

Aminosäuren sind starke elektrische Dipole,die H+ (Protonen) in saurer Lösung anlagern undin basischer abspalten. Diese Protonen vermit-teln Bindungen, indem sie zwischen zwei Polenhin und herschwingen. Es sind, wie im Wasser,Wasserstoffbrücken, und sie stehen mit diesenauch in Wechselbeziehung; doch sind sie wesent-lich fester und werden als Peptidbindung bezeich-net.

Sekundär-, Tertiär- und Quaternärstrukturen:Zwischen den Peptidketten kommt es zu weite-ren Bindungen, wobei spiralige Gebilde entste-hen, die über Wasserstoffbrücken stabilisiert sind.Dabei kommen auf 5 Windungen 18 Aminosäu-ren. Sie entstehen ab einer Mindestzahl an Ami-nosäuren sprungartig und zerfallen bei Tempera-turen > 40°C.

Aus den Sekundärstrukturen entwickeln sichals Tertiärstrukturen die Eiweißstoffe (Protei-ne). Es sind höchst unsymmetrische Gebilde, diedurch leicht lösbare Schwefelbrücken stabilisiertwerden.

Proteine können sehr unterschiedliche Konsi-stenz von flüssig bis fest haben und erfüllen dieverschiedenartigsten Funktionen von Hormonenund Enzymen als Informationsträger bis zu Stütz-geweben und Knochen. Häufig gehen sie auchmit Kohlehydraten, Lipiden oder Farbstoffen Ver-bindungen ein. Oft können sie reversibel ausge-schieden werden und wieder in Lösung gehen,aber durch Säuren, Formaldehyd oder Hitze ge-hen sie irreversibel in unlösliche Stoffe über.

Auf der vierten Strukturebene entstehen danndie Bauelemente der unterschiedlichen Zellenvon Muskeln, Nerven, Adern usw. Sie sind nichtmehr homogen, sondern aus verschiedenen Ele-menten der unteren Ebenen zusammengesetzt,das sind Fasern, Membranen und Granulae, diebereits auf der tertiären Ebene angelegt sind.

Weitere Strukturebenen sind dann die der Zel-len, der Organe und der Einzelorganismen. Siesetzen sich fort in der Spezies und der Lebens-gemeinschaft. Dabei treten zeitliche Entwicklun-gen immer stärker hervor, und der Bezug zu Zeit-zyklen, wie denen des Tages- und Jahres undzu größeren Zyklen wie der ökologischen Suk-zession werden erkennbar und schließlich derBezug zur Evolution. (Seite 23 bis 26)

Auch das Potential zu Evolutionen besteht be-reits in den Kombinationsmöglichkeiten der 20Aminosäuren, deren Programme in der DNS lie-gen. Evolution ist keine Einbahnstraße, denn esgibt immer viele parallel verlaufende Evolutionen.

Das Potential zur Vielfalt kann sich entfalten,weil formbildende Kräfte nicht nur aus dem Ge-nom heraus wirken, sondern weil auf den höhe-ren Strukturebenen die gestaltende Einflüsse derUmwelt zunehmen, da die inneren Bindungenimmer schwächer werden. So ist eine Anpassungan verschiedene Lebensbedingungen möglich,wenn die Programme auf den unteren Ebenendas zulassen. Das ist nicht uneingeschränkt derFall.

Das genetische Programm einer bestehendenLebensform muss einerseits geschützt gegen-über vorübergehenden Veränderungen der Situa-tion auf der Erde sein, andrerseits aber vorüber-gehende Anpassungen ermöglichen.

Das kann man im Sinne des Zeitgeists so aus-legen, als ob zufällige Mutationen im Genom undnachträgliche Selektion des 'Tüchtigsten‘, Motorder Evolution sind. Die wirkliche Evolution wirdjedoch von universellen Feldern gesteuert, diedie 'Zeitqualität' bestimmen und einen bewuss-ten Geist voraussetzen.

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3.6 : Phasen und Polaritäten der Kreislaufprozesse des Lebens.

Höhere Strukturebenen sind besser als Kreislaufprozesse bzw. rhythmische Vorgänge zu verstehen,weil dabei die Besonderheiten der einzelnen Phasen erkennbar werden. So wie sich kleine Bauelemen-te zu größeren zusammenfügen, fügen sich kleine Zyklen in größere, indem sie in längeren Rhythmenvariieren. In Kapitel 2 hatte ich beschrieben, in welchen Erscheinungen sich die Phasen der Kreislauf-prozesse zeigen können. Jetzt möchte ich auf die Besonderheiten der einzelnen Phasen und ihre Be-deutungen in verschiedensten Kreislaufprozessen eingehen, und ich beginne mit der für das Leben so we-sentlichen Protonenoscillation, einer niedrigen Strukturebene, die natürlich auch alle Phasen durchläuft.

3.61: Die Protonenoscillation.

Zur Wiederholung sei vorausgeschickt: Der ein-fachste und elementarste Vorgang in Wasserund Eiweißstoffen ist die Protonenoscillation zwi-schen Dipolen von Wasser und Peptidketten.Dabei springt ein positiv geladenes Wasserstof-fion zwischen Sauerstoff und Sauerstoff oderzwischen Stickstoff und Sauerstoff hin und her.Dieses Ion besteht nur aus einem Kern und istein Proton. So entstehen die Wasserstoffbrü-cken, die schon in reinem Wasser von großerBedeutung sind und die die Sekundär- und Ter-tiärstrukturen von Eiweißstoffen stabilisieren.

Die Peptidketten haben an sich keine freienchemischen Valenzen mehr, doch häufen sichdie Elektronen um einen doppelt gebundenenSauerstoff, während der in der Aminogruppe ge-bundene Wasserstoff mit positiver Ladung her-ausragt. Gerät er in die Nachbarschaft zum Sau-erstoff, springt er zu diesem über, und zwischenden Peptidketten entsteht eine Bindung durchein elektrisches Feld; die Form verfestigt sich.Springt das Proton zurück, entsteht ein Magnet-feld, die Bindung lockert sich wieder, und dieForm zerfällt. Die Protonenoscillationen erfolgenmit Frequenzen von einigen 1011 Hz, und für un-sere Zeitwahrnehmung ergibt sich daraus einebeständige Bindung. Tatsächlich ist diese aberein kleiner elektromagnetischer Schwingkreis,der Polaritäten durchläuft, wie positive und ne-gative elektrisch Ladungszustände, magneti-sche Phasen, reduzierte und oxydierte, saureund basische Zustände, Phasen der Bewegungund Phasen statischer Spannungsfelder, wie aufden Seiten 32 und 58 dargestellt ist. Das allesspielt für chemischen Reaktionen im Organismusdurch-aus eine Rolle, da diese diesem Prozessin Größenordnung und Geschwindigkeit nahekommen. Da Peptidketten und Eiweißstoffe dasProgramm für größere Bauelemente und ihreRhythmen liefern, wirkt es sich schließlich auchfür den gesamten Organismus aus.

3.62: Die Zellmembran. (Abbildung S.32)

Membranen sind Bauelemente der drittenStrukturebene. Vorgänge, die sich in ihnen ab-spielen, haben zentrale Funktionen für den Or-ganismus. Der Stoffaustausch, die Reizaufnah-me und Reizleitung, die Kontraktion eines Mus-kels, Vorgänge also, die dem äußeren Bild nachsehr unterschiedlich sind, sind alle auf Kreislauf-

prozesse in der Zellmembran zurückzuführen, diein den Grundvorgängen übereinstimmen, wäh-rend nur der eine oder andere Aspekt betont ist.Bei alle diesen Vorgängen spielen Antennen-funktionen eine Rolle.

Hier kann nur ein einfaches Modell der Zell-membran beschrieben werden. Sie besteht imwesentlichen aus wasserunlöslichen, fettartigenStoffen, den Lipiden, in die Proteine in globulä-rer Form eingelagert sind, während die LipideDoppelschichten bilden. Sie gehören zu jenerArt von Absonderungen, die sich spontan bildenkönnen und bei den Kolloiden des Wassers be-sprochen wurden (Kap.3.1). Unter den Lipidender Zellmembranen spielen Phosphorglycerideund Cholesterine eine wichtige Rolle. Ihre sau-ren, polaren Gruppen ragen nach außen, die un-polaren Ketten nach innen. Die Proteine stehenüber ihre unpolaren Enden mit den Lipiden inWechselwirkung und liegen oft in Helixstrukturvor. Die Proteine, aber auch die Lipide, sind insolchen Membranen nicht fixiert, sondern kön-nen sich lateral leicht bewegen, während dieDurchlässigkeit senkrecht zur Membran behin-dert bzw. steuerbar ist, woraus sich verschiede-ne Funktionen der Zellmembranen ergeben. Mitden negativ polaren Säuregruppen bilden vorallem die Ionen von Natrium und Kalium elektri-sche Doppelschichten.

Im Ruhezustand ist die Zellmembran außengegenüber dem Zellinneren positiv geladen, wo-bei ein Spannungsgefälle von 60 bis 80 mV anMembranen von 10 m Dicke liegt, das ist bei80 mV entsprechend 8 - 10 V/m, ein sehr starkesFeld; bei Erregung kehrt sich das Spannungsge-fälle um, indem sich die Zellmembran außen ge-genüber dem Zellinneren negativ auflädt, wobei30 - 40 mV erreicht werden. Das Spannungsge-fälle ist durch einen Konzentrationsunterschiedzwischen den Kationen der elektrischen Doppel-schicht bedingt, der durch einen ständigen Flussvon Kationen aufrechterhalten wird. Dieser Flusswird von einem Enzym gesteuert und erhält sei-ne Energie über die Energiezentrale im Organis-mus, Adenosintriphosphat (ATP). Im Inneren derZellen liegen Kaliumionen im Überschuss vor,(120 - 160 mMol im Verhältnis zu 4 mMol außen,also etwa 30 : 1). Natriumionen sind in der extra-zellulären Flüssigkeit angereichert (etwa 150 mMolgegenüber 10 mMol innen, also etwa 15 : 1). Im Ru-

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hezustand ist die Zellmembran für Kaliumionendurchlässiger, und diese fließen schneller voninnen nach außen. So lädt sich das Zellinneregegenüber der Membran-Außenseite negativ auf.Bei Erregung durch irgendeinen Reiz ändert sichdie Durchlässigkeit der Zellmembran zu Gunstender Natriumionen, die von außen nach innen flie-ßen, so dass sich nun die Membranaußenseitenegativ gegenüber dem Zellinneren auflädt.

Schon eine Änderung des Flusses um wenigeIonen bringt eine starke Änderung des elektri-schen Spannungsgefälles mit sich. Die Span-nungsänderung klingt dann in Form einer ge-dämpften Schwingung wieder ab. Das Ganzegeschieht in Zeiten von Millisekunden, wobeielektromagnetische Strahlung abgegeben wird.Mit der Strukturänderung der Zellmembran sindStoffwechselvorgänge und eine Kontraktion bzw.Ausdehnung der Zellmembran verbunden, alsoauch mit einer mechanische Schwingung. EinReiz löst also Strukturänderungen, Stoffwechselund mechanische sowie elektromagnetischeSchwingungen aus. Umgekehrt wirken alle dieseVorgänge, wenn sie von außen kommen, auchals Reize und entsprechen Antennenfunktionen.

Die hier beschriebenen Funktionen einer Zell-membran sind allen Membranen, auch denen in-nerhalb der Zellen, gemeinsam, nur sind Zellenund Organe spezialisiert, so dass bei der Muskel-tätigkeit mechanische Vorgänge in den Vorder-grund treten, beim Stoffwechsel dagegen Struk-turänderungen einschließlich chemischer Vor-gänge, während bei der Wahrnehmung von Lichtoder Wärmestrahlung und bei der Reizleitungelektromagnetische Schwingungen wirken, diedann Nachbarzellen anregen.

Hinzugesetzt werden muss, dass diese Pro-zesse für die Informationsleitung viel zu lang-sam sind. Es geht hier um Prozesse, wie z.B.die Weiterleitung der Empfindung von Schmerz.

Elektrisch polarisiert sind aber nicht nur Mem-branen und Organe, sondern auch ganze Orga-nismen. Die Hautoberfläche hat gegenüber derUmgebung eine elektrisch negative Aufladung,und auch die Oberfläche der Erde ist gegenüberhöheren Schichten der Atmosphäre negativ elek-trisch geladen. Ein Überschuss an negativen Io-nen in der Luft ist für das Leben günstig.

3.64 Größere Kreislaufprozesse. (Abbild.S.23 bis 26)

Im Folgenden sind eine Anzahl verschiedenarti-ger größerer Kreislaufprozesse auf höheren Struk-turebenen dargestellt, wie die Photosynthese undAtmung, ein Ausschnitt aus den energetischenVorgängen beim Stoffwechsel und schließlichVorgänge, denen ganze Organismen und sogarLebensgemeinschaften unterworfen sind, wie dasWerden und Vergehen einer Pflanze im Jahres-kreislauf und die ökologische Sukzession von Le-bensgemeinschaften. Sie zeigen Gemeinsamkei-

ten mit den schon besprochenen elementarenVorgängen, doch treten weiter Aspekte hervor.

3.63 Fotosynthese, Atmung und Redox-Prozesse. (Abbildung S. 25 und 26))

Unter irdischen Bedingungen ist mit den elek-tromagnetischen Vorgängen ein besonderer Re-doxvorgang verbunden, der sich in der Photosyn-these und Atmung zeigt. In der Aufbauphase derOrganismen wird mit Lichtenergie der Sonne imProzess der Fotosynthese durch Reduktion vonKohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) ein Teildes Sauerstoffs freigesetzt und die Kohlehydra-te Zucker und Stärke (Summenformel [CH2O)n)gebildet. Aus diesen können dann in weiterenReaktionen Zellulose und mit Stickstoffverbin-dungen Aminosäuren und Eiweißstoffe gebildetwerden. In der Abbauphase werden mit dem beider Atmung aufgenommenen O2 organische Ver-bindungen wieder oxydiert und zu CO2, organi-schen Säuren und Wasser zersetzt. Die in denVerbindungen gespeicherte Energie wird für Le-bensaktivitäten frei. Sie wird jedoch zunächst inAdenosintriphophat (ATP) gebunden und vondieser Verbindung bei Bedarf weitergegeben.

Bei dem beschriebenen O2/CO2Stoffwechselhandelt es sich um einen speziell an die irdischeAtmospäre angepassten Vorgang, und unter denzur Zeit herrschenden irdischen Lebensbedingun-gen kann er herangezogen werden, um zu beur-teilen, ob sich ein System in der Auf- oder Abbau-phase befindet. Menschliches und tierisches Le-ben ist ein Teilprozess in diesem Redox-System,denn nur Pflanzen sind zur Fotosynthese undzum Aufbau organischer Substanz fähig. Zwarsind auf der Erde auch noch Redox-Prozesse oh-ne Sauerstoff von Bedeutung, wie die Verarbei-tung von Stickstoff und Schwefelverbindungendurch Bakterien oder anaerobe Gärprozesse.Sie haben ihre besondere Bedeutung beim Ab-bau organischer Substanz nach dem Absterbenvon Organismen. Die höher organisierten Lebens-formen gewinnen ihre Energie jedoch alle überden O2/CO2 Stoffwechsel. Das Leben entfaltetsich also in Materie im reduzierten Zustand unddas heißt auch, wie in Kap.2 erklärt, in Materie mitElektronenüberdruck im elektronegativen Zustand(mit positiv geladenen Wasserstoff) bei basischerReaktion. Das korrespondiert mit der elektronega-tiven Aufladung der Erdoberfläche gegenüber hö-heren Schichten der Atmosphäre und dem Über-schuss an negativ geladenen Ionen. Auch reagie-ren organische Materie und fast alle Minerale derErdoberfläche leicht basisch (pH 8 - 11, Blut 7,5).Beim Abbau organischer Substanz entstehenmit Wasser Säuren, wie: Kohlensäure (CO2 +H2O = H2CO3), Harnsäure, verschiedene andereorganische Säuren und auch Schwefelsäure.

Redox-Polaritäten prägen aber auch viele grö-ßere Kreisläufe des Lebens, wie Tages und Jah-reskreisläufe und die Entwicklung von Lebens-

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gemeinschaften in ökologischen Sukzessionen,wie es die Abbildungen zeigen.

3.65 Der Jahreszyklus:

Betrachten wir die Entwicklung einer Pflanzein einem Gebiet mit Sommer und Winter: diePflanze keimt, bildet Blätter und Blüten und ent-faltet ihre im Samen angelegten Formen. Sie bil-det dabei mit Hilfe der Fotosynthese mehr undmehr organische Substanz, bindet Kohlendioxidund gibt einen Überschuss an Sauerstoff an dieAtmosphäre ab. Im Laufe des Sommers verlang-samt sich das Wachstum, und die Formenver-mehrung und kommt schließlich ganz zum Still-stand. Über einige Zeit wird ein Fließgleichge-wicht erreicht. Organische Substanz, die abge-baut wird, um Energie zu gewinnen, wird durchneue ersetzt. Mit den kürzer werdenden Tagenim Herbst überwiegt allmählich der Abbau orga-nischer Substanz den Aufbau. Die Kohlendioxid-abgabe gewinnt gegenüber der Sauerstoffpro-duktion das Übergewicht. Samen werden gebil-det und schließlich verschwinden alle äußerenFormen, aber im Samen bleibt in molekularenMustern die Information für eine neue Formen-entfaltung im Frühjahr bewahrt.

Was hier für einen Jahreskreislauf beschrie-ben wurde, zeigt sich aber auch in Tagesrhyth-men, in jedem Lebenszyklus als Ganzes und inder Entwicklung von Lebensgemeinschaften.

3.66 Die ökologische Sukzession.(Abbildung Seite 24)

Bei einer ökologischen Sukzession vergrößertsich von Jahr zu Jahr der Pflanzenbestand, unddie Pflanzen werden immer größer, beginnendmit Pionierpflanzen, wie Gräser und Brenneselnüber Stauden und Büsche bis zu Bäumen aberauch höheren Blütenpflanzen. Die höchstentwik-kelten Pflanzengemeinschaften sind Laubwälder.Es wird immer mehr pflanzliche Substanz her-vorgebracht als abgebaut. Ein Teil dieser Über-produktion dient Tieren und Menschen als Nah-rung, die sich teilweise gegenpolig zu den Pflan-zen verhalten und einen Abbauprozess vollzie-hen, dabei aber den Pflanzen CO2 zurückliefern.Sie gehören also unbedingt in das System, denndieses könnte sich ohne sie nicht weiterentwik-keln. Es bleibt auf jeden Fall eine Überproduktion

an O2, solange sich der Gesamtpflanzenbestandvermehrt oder wenn ein Teil der pflanzlichenSubstanz nur teilweise, nämlich zu Torf undschließlich zu Kohle, abgebaut wird und nicht zuCO2 . Das war lange Zeit auf der Erde der Fall,so dass der O2-Gehalt anstieg und der CO2-Gehalt bis zu einem für die Pflanzen durchausnicht mehr günstigen Anteil in der Atmosphäreabfiel. Die Verhältnisse haben sich geändert,seit der Mensch solche ursprünglich aus Pflan-zen entstandenen Ablagerungsprodukte mitgroßer Geschwindigkeit abbaut zu CO2 ver-brennt. Für die Pflanzen ist das günstig, aber fürTiere und Menschen entspricht heute die Entwick-lung des O2/CO2-Verhältnisses einer Abbaupha-se. Eine Feldbewirtschaftung und Gartenbauentspricht einer jedes Jahr unterbrochenen öko-logischen Sukzession, wobei die Aufbauphaseständig wieder hergestellt wird. Es ist alsoO2>CO2. Große Urwälder oder auch Pflanzen-gemeinschaften im Meer befinden sich imGleichgewicht (O2 = CO2 ). Doch ist das verein-facht gesagt, denn tatsächlich haben sie erhebli-che ausgleichende Wirkungen, da sie mit ihrenAuf- und Abbauprozessen auf die Umweltsituationreagieren.

Abbauphasen kann man in Gewässern beob-achten. Der Pflanzenwuchs kann so zunehmen,dass die Pflanzen an CO2-Mangel und Mangelan Sonnenlicht zu 'ersticken‘beginnen. Schließ-lich beginnen Bakterien die pflanzliche Substanzunter O2 -Verbrauch abzubauen, der CO2-Gehaltnimmt zu, und das Milieu kann so sauerstoffarmwerden, dass Anaerobier die Zersetzung fort-setzen müssen. Solche Prozesse laufen in Ge-wässern auch im Jahreszyklus ab. Im Winterund zeitigen Frühjahr haben diese oft einen Ü-berschuß an reduzierten Verbindungen, wieAmmonium (NH4

+) und Schwefelwasserstoff(H2S), bis im Frühjahr die Entwicklung von Algenund Pflanzen langsam wieder für eine Zunahmedes O2-Gehalts sorgt. Auch im Tageszyklus er-gibt sich in Gewässern ein Wechsel zwischenhohem Gehalt an O2 am Tage, und hohem Ge-halt an CO2 in der Nacht. Bei genauerer Be-trachtung läuft im Umfeld immer der Gegenzyk-lus ab. Wenn reduzierte Substanz aufgebautwird, nimmt im Umfeld der O2-Gehalt zu.

3.67 Der Energiekreislauf und die Bedeutung des ATP/ADP-Systems. (Abbildung Seite 26)

Beim Wasserkreislauf hatte sich ergeben, dassder Ablauf des Kreislaufs im einzelnen gar nichtvon der Energiequelle abhängig ist. Für die Le-bensprozesse ist die primäre Energiequelle wiebeim Wasserkreislauf die Sonne. Aber dieseEnergie speist die Lebensvorgänge nicht direkt.Zunächst wird sie vielmehr von den Pflanzen che-misch gebunden und in Zuckern und Stärken ge-speichert. Diese können dann auch anderen Le-bewesen als Nahrung und Energiequelle dienen.

Aus den Zuckern und Stärken wird die Energiedann in einer sehr langsamen Oxydation freige-setzt, aber noch immer nicht an die biologischenKreisläufe geliefert, sondern in die Reaktion vonAdenosindiphosphat (ADP) mit Phosphorsäure zudem energiereichen Adenosintriphosphat (ATP)gelenkt. Diese Verbindung ist dann der unmittel-bare Energielieferant aller Lebensvorgänge, sozu-sagen die Energiezentrale. Das System ADP/ATPfindet sich bei den einfachsten bis zu den höchst-

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entwickelsten Lebensformen. ADP nimmt unterReaktion mit Phosphorsäure alle bei Abbauvor-gängen freiwerdende Energie auf, und das dabeigebildete ATP liefert die Energie zum Aufbaukomplizierter Verbindungen und für die verschie-densten Aktivitäten des Organismus. Beim Über-gang von ATP in ADP werden 7 bis 10 Kcal/Molfreigesetzt. Was dann qualitativ im Einzelnen da-mit geschieht, ist unabhängig von der Höhe die-ser Energie. Es wird vielmehr durch die raumzeit-liche Ordnung der Enzymsysteme bestimmt.

Die Pflanze assimiliert etwa 50% (= Eo) derempfangenen Sonnenenergie (= 2 Eo). Davonsetzt sie den größten Teil für ihre Lebenstätigkeitum und verwendet etwa 15% (= 0,15 Eo) für denAufbau eigener Substanz. Im Vergleich zu Ma-schinen ist der Nutzungsgrad der Energie sehr

hoch. An der Methode der Fotosynthese, Ener-gie durch Abspaltung von Wasserstoff zu ge-winnen, orientieren sich Methoden der Energie-gewinnung zur Spaltung von Wasser mittelsSonnenenergie und zur Spaltung von Magnesi-umhydrid. Magnesium ist ja das zentrale Atom imChlorophyll.

Pflanzenfresser nutzen etwa 10% ( = 0,015 Eo)der in Form pflanzlicher Nahrung aufgenomme-nen Energie für den Aufbau eigener Substanzund der Fleischfresser davon wieder nur etwa10% ( = 0,0015 Eo), also 1,5 pro Mille der ur-sprünglich von den Pflanzen aufgenommenenEnergie. Der größere Teil der Energie wird fürLebenstätigkeiten genutzt und schließlich alsWärmeenergie an die Umgebung abgegeben.

3.68 Der Kreislauf der Gesteine:

Interessanterweise finden sich aber auch imKreislauf der Gesteine und Minerale Parallelenzu den Kreislaufprozessen der Lebensvorgänge.(Gesteine sind Gemische von Mineralen, könnenaber auch aus nur einem Mineral bestehen, wieKieselsteine, Kalksteine, Gips und Pyrit). BeimErstarren heißflüssiger Lava bilden sich hochkom-plexe Silikate, das sind Verbindungen von Silizi-um, Aluminium, Fluor und den basenbildendenElementen Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesi-um und Eisen (und weiterer Elemente in gerin-geren Anteilen). Silizium ist dem Kohlenstoffverwandt. Es hat wie dieser vier reaktionsfähigeElektronen und bildet tetraederförmige Elemen-tarzellen, jedoch mit Sauerstoff. Seine Wasser-stoffverbindungen sind, im Gegensatz zu denendes Kohlenstoffs, explosiv. In den Mineralen istKohlenstoff allerdings auch an Sauertoff gebun-den. Die Silizium-Sauerstoffverbindungen bildenjedoch, besonders in Lava, auch dreidimensio-nal verzweigte Riesenmoleküle, was wiederumdie Kohlenstoffoxide nicht können (Abb. Seite 42) .Erstarrt bei den Oberflächentemperaturen derErde, haben die Silikate aber nicht mehr dieBeweglichkeit und Reaktionsfähigkeit, um For-men wie die Kohlenstoffverbindungen zu bildenund entsprechend vielfältig zu reagieren. Dochwerden sie in viel größeren Kreisläufen in Zeit-räumen von Jahrtausenden durch Wasser undSäuren, wie Kohlensäure und Schwefelsäure,zersetzt. Bei Vulkanausbrüchen gehen Kohlen-dioxid und Schwefeloxide zunächst in die Luftund bilden später Säuren. Die komplexen Silikatelagern Wasser ein und bilden Hydrate mit kleine-ren Molekülen, die kolloidale Eigenschaften ha-ben. Die basenbildenden Elemente werden da-bei herausgewaschen und gehen als Salze vonKohlensäure, Schwefelsäure, Fluorwasserstoff-säure, Phosphorsäure, Salzsäure, Salpetersäureusw. in die Gewässer über und können später inVerbindungen wie Kalk, Gips, Kochsalz usw.wieder auskristallisieren und sich in großen Ver-

bänden ablagern. Kieselsäure bleibt als Quarzund Kieselerde zurück, Aluminiumoxid bildetBauxit und Korund. Gemische aus Aluminiumund Eisenoxid bilden Laterit. Unter bestimmtenBedingungen, wie Hitze und Druck, können dieseso getrennten Verbindungen aber wieder mitein-ander reagieren, Säuren abspalten und erneutkomplexe Silikate bilden, so dass der Kreislaufvon neuem beginnen kann.

In diesen hochkomplexen Verbindungen kom-pensieren sich die starken Basen und Säuren,aber es bleiben basisch reagierende Salze derKohlensäure und der sehr schwachen Kieselsäu-ren mit pH-Wer-ten, die zwischen 8 und 11 lie-gen, zurück. Die bei der Zersetzung entstehen-den Verbindungen reagieren dagegen zum gro-ßen Teil nahezu neutral (Gips und Kochsalz,Kieselsäure und Aluminiumeisenhydroxide habenpH-Werte um den Neutralpunkt, zwischen 6 und 7.Basisch reagieren nur Salze der Kohlensäure.Wirklich sauer sind in der Natur nur manchmalGewässer und feuchte Luft, wenn sie einen ho-hen Gehalt an Schwefelsäure, Salpetersäure oderKohlensäure haben. Kohlensäure kann dem Re-genwasser oder sehr reinem Quellwasser undGrundwasser aus tiefen Erdschichten einen pH-Wert von 5 geben. In Sumpfwasser oder Wald-erde kann Schwefelsäure durch Bakterien gebil-det werden und pH-Werte von 3 bewirken. InLuft bildet sich bei Gewittern etwas Salpetersäu-re. Diese starken Säuren haben an den Zerset-zungsprozessen der komplexen Silikate teil undwerden dann gebunden. Auch bei diesem Kreis-lauf bilden sich komplexe Verbindungen mit oftbizarren Strukturen, die in einfachere zerfallen.Die komplexen Verbindungen sind gegenüberden einfachen basischer und damit auch elek-tronegativer. Sie haben einen höheren Energie-gehalt als ihre Zerfallsprodukte und enthaltenmehr für das Leben wichtige Minerale. Die Erd-oberfläche ist darum gegenüber höheren Schich-ten der Atmosphäre elektronegativ geladen.

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Kurzfassung.

Höhere Strukturebenen sind besser als Kreislauf-prozesse bzw. rhythmische Vorgänge zu verstehen,weil dabei die Besonderheiten der einzelnen Phasenerkennbar werden. So wie sich kleine Bauelemente zugrößeren zusammenfügen, fügen sich kleine Zyklenin größere, indem sie in längeren Rhythmen variieren.

Der einfachste Kreislaufprozess ist die Protonen-oscillation, die die Wasserstoffbrückenbindung bildetund die Strukturen von Eiweißstoffen stabilisiert. DerPhase der festen Bindung entspricht ein elektrischesFeld, der Phase der Lockerung ein magnetisches. Inder Größenordnung und Geschwindigkeit chemischerReaktionen spielen diese Phasen ein Rolle, auch wennfür unsere Zeitwahrnehmung eine feste Bindung exi-stiert.

Rhythmische Prozesse in der Zellmembran, beidenen sich die elektrischen Aufladungen der Mem-bran innen und außen umkehren und sich die Konzen-trationen an Kalium- und Natriumionen verschieben,sind die Grundlage für Stoffaustausch, Strukturände-rungen, Reizaufnahme und -abgabe, Reizleitung undMuskelkontraktionen und -dehnungen. Diese Vorgän-ge sind mit, mechanischen Schwingungen und elek-tromagnetischen Strahlungen verbunden. Umgekehrtwirken diese auch als Reize. Zellen und Organe sindspezialisiert, so dass einzelne dieser Vorgänge in denVordergrund treten.Elektrisch polarisiert sind aber auch ganze Organis-men und die Erdoberfläche.

Die Fotosynthese ist mit einem Reduktionsvor-gang und Aufbau organischer Substanz verbunden,die Atmung mit einem Oxydationsprozess und Ab-bau, bei dem Energie frei wird. Dieser Vorgang ist anirdische Bedingungen gebunden, und das O2/CO2-

Verhältnis zeigt, ob sich ein System im Aufbau oderAbbau befindet. Menschliches und tierisches Lebensind Teilprozesse von Zyklen, die das pflanzliche Le-ben als Gegenpol enthalten. Es gibt auf der Erde aberauch sauerstofffreie Redox-Vorgänge. Das Leben ent-faltet sich im reduzierten, leicht elektronegativen undbasischen Zustand. Auch die Erdoberfläche ist leichtelektronegativ und basisch.

Tages- und Jahreskreisläufe, jeder Lebenszyklusund die Entwicklung von Lebensgemeinschaften, wiedie ökologische Sukzession, sind durch die Redox-Polarität geprägt. Genauer betrachtet läuft in der Um-welt aber immer der Gegenzyklus ab.

Der Energiekreislauf hat als Energiezentrale dasSystem (ADP/ATP, Adenosindiphosphat-Adenosintriphos-phat), wobei ATP alle Energie aus Abbauvorgängen(Oxydationen) aufnimmt und dann der eigentliche Ener-gielieferant für alle Aktivitäten im Organismus ist. Wasqualitativ mit der Energie geschieht, wird durch dieraum-zeitliche Ordnung von Enzymsystemen bestimmt.Pflanzen verwenden etwa 15% der aufgenommenenEnergie für den Aufbau eigener Substanz, Pflanzenfres-ser davon etwa 10% und Fleischfresser davon wieder-um 10%. Der größte Teil der Energie wird für Lebens-tätigkeiten genutzt.

Auch im Kreislauf der Gesteine bilden sich beivulkanischen Prozessen zunächst komplexe Verbin-dungen, die allmählich zersetzt und dabei saurer wer-den. Unter Hitze und Druck können die Zersetzungs-produkte wieder Säuren abspalten und komplexe Ver-bindungen bilden. Die komplexen, basischen Verbin-dungen haben einen höheren Energiegehalt als ihreZerfallsprodukte und liefern mehr lebenswichtige Mi-neralstoffe.

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3.70 Die Bedeutung des rhythmischen Auf- und Abbaus in Kreislaufprozessen.

Die Strukturänderungen sowie die mechani-schen und elektromagnetischen Schwingungender Membranen spielen sich in Zeiten von Milli-sekunden ab. Da sie zu schnell sind, erfahrenwir sie nicht als Schwingungen oder Kreislauf-prozesse, sondern als statische Formen. Dochführt jeder Reiz in der Zellmembran zu einer Ab-weichung von den wohlsynchronisierten Rhyth-men des Organismus, also zu einer Desynchro-nisation, die nach einiger Zeit nicht mehr ausge-glichen werden kann, so dass auch größere Kreis-läufe davon betroffen werden, und das führtschließlich zur Ermüdung. Reize, wie die Hell-und Dunkelreize im Tages- und Jahreslauf, diesich ja über lange Zeiten wiederholen, manife-stieren sich schließlich in den körpereigenen,genetisch programmierten Rhythmen. Der Ta-gesrhythmus (circadianer Rhythmus) ist mit sehrvielen somatischen Vorgängen gekoppelt, diebereits Gegenstand umfangreicher Forschungenwaren. Die Desynchronisationen in der aktivenPhase des Körpers werden in den Ruhephasenausgeglichen. (Kap. 11.10 Chronobiologie)

Bei guter Synchronisation stehen Herz- undPulsschlag im Verhältnis 1 : 4. Eiweißstoffe erneu-ern sich in Zeiten von Minuten, Zellen in Stundenbis Tagen, Organe in Wochen bis Monaten. DieAufteilung des Organismus in Bauelemente, diesich in rhythmischen Prozessen erneuern, wirdauch als Kompartmentierung bezeichnet.

Durch die Erneuerung der Bauelemente wer-den diese reproduziert, und dadurch sind Heil-prozesse möglich, die einen Organismus stabili-sieren und gesund erhalten. Bei der Entwicklungdes Körpers verändern sich aber die neu entste-

henden Zellen allmählich. So ist das Werden undVergehen der Zellen sowohl Voraussetzung fürdie Erhaltung und Beständigkeit eines Organis-mus als auch für seine Entwicklung, Reaktionsfä-higkeit und Anpassung an neue Situationen.

Bei den Rhythmen der Erneuerung von Eiweiß-stoffen, Zellen, Organen und des gesamten Or-ganismus treten Phasen des Auf- und Abbausnicht hervor, denn diese Strukturen müssen im-mer auf dem gleichen Niveau erhalten werden.Das kommt daher, dass Zellen und Eiweißstoffealler Altersstufen vorhanden sind. Bei Entwick-lungs- und Lernprozessen können jedoch sprung-artige Veränderungen erkennbar werden.

Bei vielen anderen Prozessen, wie beimStoffwechsel, bei der Atmung, bei der Blutzirku-lation und im Schlaf und Wachrhythmus werdendie Phasen jedoch deutlich und sind auch erfor-derlich. So muss zum Beispiel, wie gesagt, dieDesynchronisation in der Wachphase währendder Schlafphase korrigiert werden. Die Aktivitä-ten der Organe und anderer Rhythmen sind mitTages- und Jahreszeiten gekoppelt.

Unser Leben ist spürbar von Tages- und Jah-reszyklen und von den Zyklen des einzelnen Le-benslaufs bestimmt; Zyklen, in denen oft auchsprungartige Veränderungen auftreten. Betrach-tet man jedoch ganze Lebensgemeinschaften, indenen alle Altersstufen vertreten sind, so gilt, dassdabei keine Phasen hervortreten, denn das Le-ben und Sterben des Einzelwesens und die stän-dige Erneuerung erhält die Art. Wohl aber kannes Entwicklungszyklen für Lebensgemeinschaf-ten und Kulturen geben.

3.80 Allgemeines zu den Phasen und Polaritäten der Lebensrhythmen. (Abbildungen S.30)

Ich möchte nun noch einmal zusammenfas-send auf die bereits in Kapitel 2 besprochenenPhasen und Polaritäten zurückkommen und da-rauf, wie sich diese in den Kreislaufprozessendes Lebens darstellen.

Jeder Organismus durchläuft gegenpolige Pha-sen, denn die Kreislaufprozesse des Lebensentwickeln sich in den gegenpoligen Phasenvon Jahren und Tagen, und sie zeigen die glei-chen Polaritäten, wie sie schon in Kapitel 2 be-sprochen wurden. Auf- und Abbauphasen sindPhasen schneller Veränderungen, dazwischenliegen Zustände des Stillstands und der Stabili-tät, wie z.B. um Mittag oder Mitternacht, oder imVerlauf des Jahres im Hochsommer oder Mit-winter und im Laufe des Lebens in der Zeit desErwachsenseins. Durch diese Rhythmen ist derOrganismus zu verschiedenen Zeiten in unter-schiedlichen bis gegensätzlichen Verfassungenund reagiert entsprechend unterschiedlich aufäußere Einflüsse. Solche Rhythmen werdenspürbar, wenn sie für alle Zellen synchronisiert

sind, wie die Vorgänge beim Ein- und Ausatmenoder in Wach- und Schlafzuständen.

Das Werden und Vergehen der Einzelzellebekommt der Gesamtorganismus nur bedingt inErmüdungs- und Erholungsphasen zu spüren,und auch das Werden und Vergehen des Ein-zelmenschen prägt sich der übergeordneten Or-ganisationsebene - das ist die menschliche Ge-sellschaft - nicht auf, ist aber im Umgang mit demeinzelnen Menschen zu beachten. Menschenkönnen in gleichen Situationen sehr unterschied-lich reagieren. Das ist nicht nur vom Alter abhän-gig, vielmehr sind bei verschiedenen Menschendie Charakteristika der Aufbau- und Abbaupha-sen unterschiedlich stark wirksam, und entspre-chend können Reaktionstypen unterschiedenwerden, die unter gleichen Umständen gerade-zu gegensätzlich reagieren. Das erläutere ich inKapitel 4 genauer.

Auf Seite 30 sind nicht nur die physikalischenund chemischen Polaritäten gegenübergestellt,sondern auch die einiger Gefühlslagen und Ver-

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haltensweisen, denn mit den chemischen undphysikalischen Zuständen in den verschiedenenPhasen eines Zyklus sind sowohl unterschiedli-che Befindlichkeiten als auch unterschiedlicheMotivationen verbunden.

Es mag überraschen, dass die Aufbauphaseals eine Entwicklung zum passiven Verhalten be-zeichnet wird, doch mag man sich vergegenwär-tigen, dass ein nach oben schwingendes Pendelauch immer langsamer wird. Im Jahreskreislaufmacht sich die Verlangsamung des Wachstumsbei manchen Pflanzen geradezu abrupt zur Zeitder Sommersonnenwende bemerkbar. Von einemTag zum anderen kann es zu einer Stagnationdes Wachstums kommen, Samen keimen nurnoch langsam, Stecklinge bewurzeln sich nichtmehr.

Dagegen baut der für uns so lebenswichtigeSauerstoff lebende Substanz ab, zerstört sie.Doch wird dabei die Energie frei, die wir zumLeben brauchen. So nimmt ganz allgemein beijeder Aktivität des Körpers: bei Bewegung, Er-

regung, bei aggressiver Abwehr von Krankhei-ten durch Fieber oder Entzündungen und alleinschon im Wachzustand die Oxydation und Säu-reproduktion zu. Die Reaktionen des lebendenOrganismus korrespondieren mit den Phasen derverschiedenen rhythmischen Vorgänge, wie siein Kapitel 2 beschrieben wurden.

Natürlich wird auch die biologische Evolutionvon solchen Phasen bestimmt und spielt bei dersog. Selektion eine Rolle. Der Einzelorganismus,aber auch Lebensgemeinschaften können alskomplexe, schwingende Systeme betrachtet wer-den, und bei einer Einwirkung auf solche Systemewird am ehesten das aufgenommen, was mit denjeweiligen Phasen der Eigenschwingungen desSystems im Einklang ist oder neue Eigenschwin-gungen ermöglicht. Darum gibt es Phasen schnel-ler Veränderungen und Phasen der Stagnation.

In diesem Kapitel wird es deutlich, wie wesent-lich Zeitzyklen für die biologischen Rhythmensind. Zeitqualitäten steuern alle Entwicklungenund die Evolution

Einige Charakteristika der Phasen, die schon auf Seite 30 aufgelistet waren, seien hier, noch etwasanders formuliert, wiederholt:

Aufbauphase Abbauphase .

Energie wird gebunden Energie wird freigesetzt

Reduktion, O2-Abgabe Oxydation, O2-Aufnahme

Bildung elektronegativer Bildung elektropositiverbasischer Verbindungen saurer Verbindungen

Formenzunahme = Zunahme Formenabbau = Abnahmematerialisierter Information materialisierter Information

Synchronisation Desynchronisation

Akzeptierendes, passives aktives, aggressivesVerhalten Verhalten .

Kurzfassung:

Die aktiven Phasen eines Organismus sind mit Desynchronisation und Abbauprozessen verbunden, die passi-ven mit Synchronisation und Aufbau. Die Auf- und Abbauprozesse aller Bauelemente ergeben ständige Erneue-rung, ermöglichen so Heilprozesse aber auch Reaktionsfähigkeit, Veränderung und Entwicklung. Das Werdenund Vergehen der Bauelemente ist Voraussetzung sowohl für Beständigkeit als auch für Veränderlichkeit desganzen Organismus.

Die Phasen dieser Auf- und Abbauzyklen treten nicht immer hervor, da sich z.B. ständig Zellen im Aufbau alsauch im Abbau befinden. Bei einigen Zyklen, wie Atmen, Blutkreislauf, Wachen und Schlafen treten die Phasenjedoch hervor und ihre Trennung ist, wie beim Atmen, erforderlich. Unser Leben ist von solchen Phasen bestimmt.

Der Einzelorganismus ist zu verschiedenen Zeiten in unterschiedlichen bis gegensätzlichen Verfassungen undreagiert entsprechend unterschiedlich. Chemischen und physikalischen Polaritäten entsprechen auch Gefühlsla-gen und Verhaltensweisen.