 Verfasst am: 29. Jun 2011 20:10 Titel: |
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Wo bleibt die dritte Dimension?  |
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| Verfasst am: 29. Jun 2011 19:14 Titel: |
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| Wenn man sich nur auf die beiden Mechanismen beschränkt, die du angegeben hast, liegt es vielleicht daran, dass die Oberflächenspannung mit dem Sechseck eher einen Kreis bekommt als beim Viereck oder Dreieck - und der Kreis ist ja zweidimensional optimal. Eine dreidimensionale Kugel könnte es allerdings nie werden, da die Adhäsion ja auch noch mitspielen will und Kugeln sich immer nur in einzelnen Punkten berühren. Wenn man die Berührungsoberfläche vergrößern will, dann muss man zwangsläufig von der Kugelform abweichen.
Nun wäre ein Achteck eigentlich noch näher am Kreis als ein Sechseck, aber die Berührungsoberfläche nimmt im Vergleich zum Sechseck wieder ab. Das liegt auch daran, dass man nunmal mit sechseckigen Zellen eine Fläche bzw. den Raum perfekt ausfüllen kann, während man das bei achteckigen Zellen nicht könnte und zwangsläufig Lücken drin hätte. Die effektive Kontaktfläche der Zellen würde wegen dieser "Lücken" also auf jeden Fall abnehmen. Da hätte die Adhäsion was gegen. Im Prinzip ist das nun die gleiche Antwort wie eben, aber vielleicht eher auf den Kontext "Oberflächenspannung & Adhäsion" gemünzt.  |
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| Verfasst am: 29. Jun 2011 18:37 Titel: |
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| Oberflächespannug und adhesion sind nicht die einzigen dinge die die zell form beeinflussen. Gibt ja auch noch kompressibilität, elastizität, usw. Die arbeiten alle teilweise auch mit bzw gegen einander. Ich hab mich halt erst einmal auf den zell rand konzentriert und das innere erst einmal außen vor gelassen.
Stofftransport ist im vergleich zur adhesion vermutlich vernachlässigbar. Das nicht vorhandensein von nachbarzellen bzw leere bereiche innerhalb des gewebes oder das teile der zelloberfläche nicht in kontakt mit anderen zellen ist, macht alles nur noch exotischer und komplizierter. Ebenso ist der anstieg der energie/kraft pro fäche um die verbindung mit einer nachbarzelle zu halten, wenn man die zahl der nachbarn erhöt, sicherlich deutlich problematischer als ein mögliches "verhungern" der zelle. Die erklärung das sechsecke und fünfecke vermutlich den kompromiss zwischen anzahl der verbundenen zellen und fläche zwischen den einzelnen zellen darstellt hab ich halt auch überall gelesen bzw von doktoranden gehört. Aber so richtig erklären warum nun konnte bis jetzt auch noch niemand, ist halt im vergleich zu anderen teilgebieten der physik noch relativ unerforscht. Hatte irgendwie auf nen genialen biophysiker gehoft. |
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| Verfasst am: 29. Jun 2011 10:06 Titel: |
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| Ist da wirklich nur Oberflächenspannung und Adhäsion entscheidend? Bei Gewebe stelle ich mir als Laie vor, dass ein Gewebe normalerweise für seine Funktion möglichst viele Zellen miteinander verbinden möchte, d.h. die Anzahl der Nachbarn, die "Zellwand an Zellwand" liegen, könnte wichtig sein. Bei Dreiecken ist diese im Vergleich zu Sechsecken sehr gering. Bei Achtecken hat man hingegen das Problem, dass die Verbindungsfläche zwischen den Zellen immer kleiner wird und somit auch immer weniger Stoffe durch die Zellwände ausgetauscht werden können, d.h. die einzelne Zelle kann nicht optimal arbeiten. Vielleicht stellen Sechsecke und Fünfecke da einfach den optimalen Kompromiss zwischen Anzahl verbundener Zellen und Oberfläche zwischen den einzelnen Zellen da.
Außerdem lässt sich mit Achtecken der Raum nicht so dicht ausfüllen wie mit Sechsecken, was bei dichten Gewebe entscheidend sein könnte. Die Evolution hat dann, wenn das so stimmt, dafür gesorgt, dass die dreieckigen und neuneckigen Zellen fast ausgestorben sind, weil sie normalerweise im Regelfall nicht so optimal sind wie die fünf und sechseckigen und diese damit einen Überlebensvorteil haben. |
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| Verfasst am: 28. Jun 2011 19:03 Titel: Zellform in Geweben |
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| Warum bilden zellen in geweben bevorzugt 5 bzw 6 ecke?
Die ausschlaggebenden mechanismen sind dort adhesion und oberflächenspannung. Die oberflächenspannung will möglichst eine kugel erzeugen während die adhasion eine möglichst große kontaktfläche herbeiführen möchte. Zwischen beiden stellt sich irgendwann/irgendwie ein gleichgewicht ein. Dabei entstehen n-ecke (n=3-9). Die anzahl der 5 und 6 ecke ist hierbei deutlich höher. Während fast gar keine 3 und 9 eckigen zellen exestieren. Die 5 und 6 eckigen zellen müssen also energetisch günstiger sein, aber warum? |
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