Quantenbiologie

Erster Teil. Einleitung.- Erstes Kapitel: Biologische Quantenphysik.- § 1. Anfangsschwierigkeiten.- § 2. Heutige Ausbreitung.- § 3. Eigene Methoden.- § 4. Die erste quantenbiologische Untersuchung: Unspezifische Gewebsreaktionen nach Photonenabsorption. Direkte und indirekte Wirkung.- Literatur.- § 5. Der Ausbau der Depot- oder „Treffertheorie“.- § 6. Einschaltung über die Quantentheorie chemischer Bindungen.- § 7. Zusammenfassung der bisherigen Resultate. Ergänzungen.- Literatur.- § 8. Energiewanderungen und Diffusionen.- Literatur.- § 9. Photosynthese.- § 10. Allgemeine Bemerkung über die Wirkung absorbierter Licht-, Ultraviolett- und Korpuskelstrahlung.- § 11. Quantenbiologie des Sehens.- Zweites Kapitel: Formalismus der quantenbiologischen Depot-(=Treffer) Theorie.- § 1. Ansätze.- § 2. Auswertung der Kurven 1.- § 3. Die Einführung eines formalen Volumens (Trefferbereiches) durch Crowther.- § 4. Auswertung der Kurven 2.- § 5. Weitere Verfahren zur Auswertung der experimentell erhaltenen Kurven.- § 6. Versuche zur weiteren Anpassung des Formalismus an komplexe biologische Objekte.- § 7. Einige Hilfsmittel. Notiz über die Dosiseinheit.- § 8. Depotverteilung und wirksamer Bereich.- Drittes Kapitel: Quantenbiologie in der Genetik.- A. Experimentelle und cytologische Genetik.- §1 Anfang.- § 2. Bemerkung über biologische Objekte.- § 3. Genetischer Grundgedanke.- § 4. Züchtungs-Genetik und Chromosomenforschung.- § 5. Kernteilung und Chromosomen.- § 6. Kopplung von Erbfaktoren.- § 7. Manifestierung des Erbgutes. — Mendelsche Regeln.- § 8. Mutationen.- B. Methoden und Ergebnisse.- § 1. Erbmerkmale gebunden an Träger.- § 2. Die experimentellen Befunde bei Gen-Mutationen.- § 3. Befunde bei Chromosomen-Mutationen. Aberrationen. Rolle der indirekten Wirkung.- C. Quantenbiologische Analyse der Gen-Mutationen.- § 1. Ausgang.- § 2. Sind „spontane“ Mutationen induziert ?.- § 3. Ursachen der Spontanmutation.- § 4. Temperaturabhängigkeit. Deutung.- § 5. Zusammenfassung der quantenbiologisch-reaktionskinetischen Analyse.- Viertes Kapitel: Neuere Ergebnisse und Probleme.- § 1. Viren, Bakteriophagen, Bakterien.- 1. Viren. Bakteriophagen.- 2. Schädigungsanalyse bei Viren und Phagen.- 3. Diskussion.- 4. Schädigung der Bakterien, Viren und Phagen durch Ultraviolett-Quanten.- 5. Mutationen bei Bakterien, Viren, Phagen.- 6. Reaktivierungen.- § 2. Chemische Reaktionen im Anschluß an Absorptionsdepots. Aktivierung des Lösungsmittels. Indirekte Wirkungen.- 1. Photochemie, Photodissoziation, Photosensibilisierung, fluorescierende Lösungen.- 2. Radiochemie. Gase, Lösungen, Aktivierung des sauerstoffhaltigen Wassers. Diffusion der aktivierten Partikel.- 3. Neuere Ergebnisse über die Aktivierung des Lösungsmittels.- § 3. Eiweißlösungen und andere Kolloide.- 1. Versuche mit Eiweiß-Solen.- 2. Versuche mit anderen Solen.- 3. Diskussion der Bestrahlungs-Versuche mit Kolloiden.- 4. Elektrophoretische Analyse der Strahlen- und Schutzwirkungen.- Literatur.- § 4. Neue Versuche über „indirekte“ Wirkung durch Milieubeteiligung. Diffusionseinfluß. Tiefkühlung.- 1. Versuche und Ergebnisse.- 2. Diskussion.- 3. Konsequenzen.- Literatur.- § 5. Tötungsanalyse nach Totalbestrahlung.- Literatur.- § 6. Indirekte Wirkung und Schutzwirkung.- 1 Prinzip des Schutzes gegen indirekte Wirkung.- 2. Experimente über indirekte Wirkung.- 3. Schutzwirkungen im lebenden Organismus.- 1. Bemerkungen über die Anwendung physikalischer Gedankengänge und mathematischer Formalismen auf biologische Probleme.- 2. Ein Gedenkblatt.- Zweiter Teil. Der heutige Stand der Quantenbiologie. Von K. Sommermeyer. Vorbemerkungen.- I. Grundlagen.- Erstes Kapitel: Allgemeine Treffertheorie.- 1. Ansätze zur Darstellung der Dosis-Wirkungskurven.- a) Ansatz nach Blau und Altenburger.- b) Ansatz für Kollektive.- c) Organismusansatz.- d) Gemischte Mehrbereichsansätze.- 2. Komplexe Dosis-Wirkungskurven und biologische Variabilität.- a) Dosis-Wirkungskurven mit K-Form.- b) Exponentielle Dosis-Wirkungskurve.- c) S-förmige Dosis-Wirkungskurve.- 3. „Zeitfaktor“-Ansätze.- 4. Stoffumsatz von Enzymketten.- 5. Treffertheorie und Informationstheorie von Quastler.- 6. Theorie der Treffwahrscheinlichkeit.- a) Direkte Strahlenwirkung.- b) Indirekte Strahlenwirkung.- Literatur.- Zweites Kapitel: Energieleitung in festen Substanzen und innerhalb von Makromolekülen.- 1. Energieleitung durch Dipol-Resonanz (Resonanzübertragung).- 2. Excitonenwanderung.- 3. Wanderung von Elektronen oder Defektelektronen.- a) Anwendung energiereicher Strahlen.- b) Anwendung von sichtbarer Strahlung und UV.- c) Elektrische Leitfähigkeit von Eiweiß.- 4. Energiewanderung bei Anregung höherer Elektronenzustände EPR (Electron Paramagnetic Resonance) Spektroskopie und Energiewanderung.- Literatur.- Drittes Kapitel: Das aktive Wasser.- Literatur.- II. Anwendung der Treffertheorie in der allgemeinen Strahlenbiologie.- Erstes Kapitel: Direkte Strahlenwirkung auf Enzyme, Viren und Phagen, vorwiegend auf trockene Enzyme, Viren und Phagen in vitro.- 1. Inaktivierung von trockenen Enzymen.- 2. Inaktivierung von Viren und Phagen.- Literatur.- Zweites Kapitel: Inaktivierung von Enzymen in vivo.- Literatur.- Drittes Kapitel: Inaktivierung von E.Coli.- 1. Abhängigkeit der Halbwertsdosis (D½) und der Form der Dosis-Wirkungskurve von den Versuchsbedingungen.- 2. Abhängigkeit der D½, von der LET.- Literatur.- Viertes Kapitel: Inaktivierung der Hefezellen.- Literatur.- Fünftes Kapitel: Chromosomen Abberrationen.- Literatur.- Sechstes Kapitel: Mutationen, insbesondere Genmutationen (Punktmutationen).- 1. Abhängigkeit der Mutationsrate von den äußeren und den inneren Bedingungen. Die Prämutation, Mutationsreversion und Mutationsperfektierung.- 2. Die Genmutationen werden grundsätzlich durch einen einzigen Treffer erzeugt. Die Mutationaraten pro Dosiseinheit.- 3. Die Mutationsrate bei Drosophila in Abhängigkeit von der LET.- 4. Möglichkeiten zur Deutung des Mutationsvorganges. Direkte Strahlenwirkung oder Bildung diffusibler mutagener Substanzen.- Literatur.- Siebentes Kapitel: EPR-Spektren in bestrahlten biologischen Objekten.- Literatur.- III. Spezielle biologische Reaktionen durch sichtbares Licht.- Erstes Kapitel: Statistik der Elementareaktionen im Auge beim Sehen.- 1. Vorbemerkungen.- a) Die Sehstoffe.- b) Die Adaptation des Auges.- c) Der submikroskopische Aufbau der Stäbchen und Zäpfchen.- d) Die Möglichkeit der Energiewanderung in den Sehstoffen bzw. in den Stäbchen.- 2. Absolute Empfindungsschwellen beim Dämmerungssehen.- 3. Die Kontrastschwelle.- Literatur.- Zweites Kapitel: Physik der Photosynthese.- 1. Das Termschema und die Fluorescenz des Chlorophyll (Chi) in verdünnten Lösungen.- 2. Zustand des Chl in den Chloroplasten.- 3. Chemie der Photosynthese.- 4. Die Quantenausbeute der CO2-Assimilation und O2-Produktion.- 5. Photosynthetische Einheit.- 6. Fluorescenzausbeute unter stationären Bedingungen.- 7. Energiewanderung in den Chloroplasten bzw. in der Grana. Energiewanderung durch Dipol-Resonanz in den molekularen Schichten oder Excitonenwanderung.- 8. Cytf-Chl-Komplexe in den Chloroplasten.- 9. Die primären Vorgänge nach Franck.- 10. Versuche über Nachleuchten des Chl in den Chloroplasten.- 11. Die primären Vorgänge nach Calvin.- Literatur.- Namenverzeichnis.