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Erregungsleitung

Um die Information zwischen den erregbaren Strukturen zu sichern, müssen die Aktionspotenziale (AP) fortgeleitet werden. Voraussetzung dafür ist die Eigenschaft der Axonmembran, Spannungsänderungen an einer Stelle der Membran als Auslöser für die Spannungsänderung an der benachbarten Stelle der Membran zu nutzen. Diese Art der Erregungsleitung ist für marklose Neuriten (Axone) typisch. Sie wird als kontinuierliche Erregungsleitung bezeichnet.

Bei Isolierung des Neuriten durch die Markscheide (markhaltige Neurite) können die AP nur an den ranvierschen Schnürringen entstehen, da sich nur dort die spannungsabhängigen Ionenkanäle befinden und Kontakt zwischen Außenmedium und Zellinnerem besteht. Das AP „springt“ also von Schnürring zu Schnürring. Diese Art der Erregungsleitung wird deshalb auch als saltatorischen Erregungsleitung bezeichnet.

Erregung und Erregungsleitung

Alle lebenden Zellen bilden an der Zellmembran chemische und elektrische Gradienten aus.
Die chemischen und elektrischen Gradienten sind die Grundlage für die Ruhe-, Aktions-, Rezeptor- und Synapsenpotenziale.
Die Änderungen der Potenziale sind Voraussetzung für Erregung und Erregungsleitung.
Die Membranstruktur sowie passive und aktive Transportvorgänge bedingen die verschiedenen Biopotenziale.
Im Tierreich haben sich spezialisierte Zellen (Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen) für Reizaufnahme und Erregungsauslösung, die Erregungsleitung und Reaktion entwickelt.
Synapsen sind entscheidende Schaltstellen zwischen den Nervenzellen und zwischen Nerven- und Muskelzellen. Sie koordinieren die Vielzahl der eintreffenden Erregungen durch Bahnung (Förderung) oder/und Hemmung.

Luigi Galvani

* 09.09.1737 Bologna
† 04.12.1798 Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Kongruenz von Figuren

Zwei Figuren $F_{1}$ und $F_{2}$ sind zueinander kongruent (deckungsgleich) genau dann, wenn sie die gleiche Form und Größe haben.
In zueinander kongruenten Figuren sind alle einander entsprechenden Strecken und Winkel gleich groß.
Kongruente Figuren lassen sich durch eine Verschiebung, eine Spiegelung, eine Drehung oder eine Zusammensetzung von ihnen aufeinander abbilden.

Gelenkformen

Man unterscheidet feste von beweglichen Knochenverbindungen. Feste Knochenverbindungen bezeichnet man als Haften. Die beweglichen Verbindungen zwischen zwei Knochen bezeichnet man dagegen als Gelenk. Der Grundaufbau der Gelenke ist gleich. Sie bestehen aus Gelenkkapsel, Gelenkfläche, Gelenkpfanne, Gelenkkopf, Gelenkknorpel und der Gelenkflüssigkeit (Gelenkschmiere).
Nach der Form der Gelenkfläche unterscheidet man:

	Kugelgelenke,
	Scharniergelenke,
	Eigelenke,
	Sattelgelenke,
	Zapfengelenke und
	Plane Gelenke.

Die Gelenkform bestimmt die Bewegungsrichtung der Knochen. Verstauchungen und Verrenkungen sind die häufigsten Gelenkverletzungen.

Geruchssinnesorgan

Mit dem Geruchssinn werden gasförmige Substanzen wahrgenommen. Der Geruchssinn ist ein chemisches Sinnesorgan.

Die Geruchssinneszellen liegen in der Riechschleimhaut der Nasenhöhlen.

Geschmackssinn

Die Geschmackssinneszellen befinden sich in den an der Zungenoberfläche liegenden Geschmacksknospen. Die Geschmacksempfindungen konzentrieren sich an unterschiedlichen Abschnitten der Zunge. Wie der Geruchssinn ist auch der Geschmackssinn ein chemisches Sinnesorgan.

Gleichgewichtssinn

Der Gleichgewichtssinn (auch statischer Sinn oder Schweresinn) ist ein mechanischer Sinn zur Wahrnehmung der Lage des Körpers bzw. einzelner Körperteile im Raum. Dabei dient die Konstanz der Schwerkraft (immer zum Erdmittelpunkt gerichtet) als Richtgröße. Gleichgewichtsorgane sind bei den meisten Tieren und Menschen vorhanden. Sie gehören zu den Sinnesorganen.

Hanf – Botanische, wirtschaftliche und medizinische Aspekte einer alten Nutzpflanze

Hanf ist eine Pflanze der gemäßigten Breiten, die von der Donau bis nach Nordchina wild vorkommt. Sie wurde schon im 3. Jahrtausend v. Chr. in China zur Fasergewinnung kultiviert. Spätestens im 9. Jh. v. Chr. wurde in Indien entdeckt, dass die Pflanze auch psychoaktive Inhaltsstoffe enthält. Der Hanf gelangte über die skythisch-keltischen Handelsbeziehungen nach Westeuropa, wo er wegen seiner zähen, strapazierfähigen Fasern angebaut wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg ersetzten aber mehr und mehr billige Synthesefasern den teureren Hanf. Wegen seiner theoretisch möglichen Verwendung als Haschischlieferant wurde der Hanfanbau in der Bundesrepublik 1981 verboten. Dieses Verbot wurde 1996 wieder aufgehoben, und für den Hanf scheint eine Renaissance als Biorohstoff angebrochen zu sein.

Hermann von Helmholtz

* 31.08.1821 Potsdam
† 08.09.1894 Berlin-Charlottenburg

Er war ein bedeutender Physiologe und Physiker, schuf eine umfassende Formulierung des Energieerhaltungssatzes, erfand den Augenspiegel zur Untersuchung des Augenhintergrundes und leistete als erster Leiter der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin-Charlottenburg wichtige Beiträge dazu, dass sich Berlin Ende des 19. Jahrhundert zu einem Zentrum physikalischer Forschung entwickelte.

Das Edikt von Potsdam

Das Edikt von Potsdam vom 29.10.1685 gewährte den „Glaubensgenossen französischer Nation“ die Einwanderung in die Lande des Großen Kurfürsten FRIEDRICH WILHELM von Brandenburg.
Der Kurfürst – im Gegensatz zur evangelisch-lutherischen Bevölkerungsmehrheit Brandenburgs selbst calvinistischen Glaubens – bot seinen in Frankreich wegen ihrer Religion verfolgten protestantischen Glaubensgenossen, den Hugenotten, freie und sichere Niederlassung in Brandenburg an. Den Flüchtlingen wurden großzügige Privilegien gewährt, unter anderen Befreiung von Steuern und Zöllen, Subventionen für Wirtschaftsunternehmen und Bezahlung der Pfarrer durch das Fürstentum.

Interferometer

In einem Interferometer wird Licht durch einen Strahlteiler auf zwei verschiedenen Wegen durch das Instrument geschickt. Die Anordnung ist insgesamt so gewählt, dass sich das Licht, das verschiedene Wege durchlaufen hat, überlagert. Das kann mit verschiedenen Bauformen realisiert werden. Geringste Veränderungen der Lichtwege führen zu einer Veränderung des Interferenzmusters. Interferometer lassen sich daher zur Messung sehr kleiner Längenänderungen nutzen.

Gustav Robert Kirchhoff

* 12.03.1824 in Königsberg
† 17.10.1887 in Berlin

Er ist einer der Begründer der theoretischen Physik in Deutschland. Neben den Verzweigungsregeln in beliebigen Stromkreisen gehört das Gesetz über das Verhältnis von Emissions- und Absorptionsvermögen strahlender Körper und sein Beitrag zur Spektralanalyse zu seinen Hauptleistungen.

Körperfarben

Diejenigen Farben, in der wir einen Körper sehen, bezeichnet man als Körperfarben. Die Farbe eines Körpers hängt davon ab,

welche Anteile des auftreffenden Lichtes reflektiert bzw. hindurchgelassen werden,
mit welchem Licht er beleuchtet wird.

Darüber hinaus wird die Farbe eines Körpers von der Struktur seiner Oberfläche und von seiner Dicke beeinflusst.

Licht als Transversalwelle

Licht hat Welleneigenschaften und kann mit dem Modell Lichtwelle beschrieben werden. Dabei stellt sich die Frage, ob Licht eine Transversal- oder eine Longitudinalwelle ist und was bei Licht eigentlich schwingt. Aus experimentellen Untersuchungen ist ableitbar:

	Licht ist eine elektromagnetische Welle und damit eine Transversalwelle.
	Periodisch ändern sich elektrische Feldstärke und magnetische Flussdichte, wobei man als Schwingungsrichtung in der Regel die Richtung der elektrischen Feldstärke darstellt.

Wie andere Transversalwellen ist damit Licht auch polarisierbar. Das wird in vielfältiger Weise genutzt.

Die Lichtgeschwindigkeit und ihre Bestimmung

Das Licht breitet sich im Vakuum in allen Richtungen und unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Lichtquelle oder des Lichtempfängers mit einer Geschwindigkeit von 299.792,458 km/s aus. Das ist zugleich die größte Geschwindigkeit, mit der sich Informationen ausbreiten können. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist eine grundlegende Naturkonstante. Sie wird heute auch genutzt, um die Einheit 1 m zu definieren, die eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems ist. In Luft breitet sich Licht näherungsweise mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit aus, in anderen Stoffen ist die Lichtgeschwindigkeit kleiner.

Carl von Linné

* 23.05.1707 in Rashult / Schweden
† 10.01.1778 in Uppsala

CARL VON LINNÉ verdankt die Botanik ihre Systematik und Nomenklatur. Der schwedische Naturforscher CARL VON LINNÉ wurde am 23. Mai 1707 in Rashult, Smaland, Schweden geboren. Nach seinem Studium der Medizin und der Naturwissenschaft unternahm er zunächst ausgedehnte Forschungsreisen und ließ sich 1738 als Arzt in Stockholm nieder.

1741 wurde LINNÉ zum Professor für Anatomie und Medizin nach Uppsala berufen und lehrte dort seit 1742 auch Botanik. Bei seinen Studenten war er sehr beliebt, er setzte sich für sie und die Wissenschaft ein. Durch seinen Einfluss erreichte er z. B. auch, dass 1747 der naturwissenschaftliche Unterricht an den allgemeinbildenden Schulen Schwedens eingeführt wurde. In Uppsala gründete LINNÉ ein naturhistorisches Museum und legte den Botanischen Garten an.

LINNÉ ist der Begründer der binären oder binomialen Nomenklatur. Er führte nämlich anstelle der früher üblichen langatmigen Aufzählung der besonderen Merkmale einer Pflanze zu deren Beschreibung das Prinzip des zweifachen (lateinischen) Namens ein: des Gattungs- und des Artnamens. Dieses Prinzip wurde auch auf die Tierwelt übertragen (z. B. „Homo sapiens“). Ihm zu Ehren trägt das Moosglöckchen, seiner Nomenklatur folgend, den Namen „Linnaea borealis“.
LINNÉ starb am 10. Januar 1778 in Uppsala.

Lichtquellen

Körper, die selbst Licht erzeugen, werden als Lichtquellen bezeichnet. Je nach der Art der Lichtentstehung und den geometrischen Eigenschaften unterscheidet man verschiedene Arten von Lichtquellen. Unsere wichtigste natürliche Lichtquelle ist die Sonne. Weitere Lichtquellen, die es in unterschiedlichen Bauformen gibt, sind Glühlampen, Leuchtstofflampen, Halogenlampen, Glimmlampen, Leuchtdioden oder Laser.

Linsensysteme

Linsensysteme sind Anordnungen von Linsen, die insgesamt wie eine Sammellinse oder wie eine Zerstreuungslinse wirken. Die Objektive und Okulare optischer Geräte sind durchweg Linsensysteme. Sie werden vor allem deshalb verwendet, weil nur durch Linsensysteme die verschiedenen Arten von Abbildungsfehlern minimiert werden können. Darüber hinaus ist es möglich, Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite (Zoomobjektive) zu konstruieren.

Mikroskop

Ein Mikroskop ist ein optisches Gerät, mit dessen Hilfe man sehr kleine Objekte um ein Vielfaches vergrößert sehen kann. Durch eine Vergrößerung in zwei Stufen erreicht man eine Gesamtvergrößerung bis zum 1000fachen der Gegenstandsgröße. Begrenzt wird das Auflösungsvermögen eines Lichtmikroskops durch die Wellenlänge des Lichtes und die damit verbundenen Beugungseffekte.
Eine spezielle Art von Mikroskopen sind Elektronenmikroskope, mit denen eine wesentliche höhere Vergrößerung erreicht werden kann.

Das Modell Lichtstrahl

Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die mit unterschiedlichen Modellen beschrieben werden kann. Da ein Modell jeweils nur einige Merkmale oder Eigenschaften eines Originals widerspiegelt, hat jedes der Modelle einen bestimmten Anwendungsbereich. Das Modell Lichtstrahl ist ein Modell zur Darstellung des Weges, den das Licht zurücklegt. Es wird vor allem dann genutzt, wenn man in einfacher Weise die geradlinige Ausbreitung des Lichtes, die Entstehung von Schatten oder den Verlauf des Lichtes bei der Reflexion und bei der Brechung darstellen will. Das Modell versagt bei solchen Erscheinungen wie der Beugung, der Interferenz oder der Polarisation.

Modell Lichtwelle

Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die mit unterschiedlichen Modellen beschrieben werden kann. Da ein Modell jeweils nur einige Merkmale oder Eigenschaften eines Originals widerspiegelt, hat jedes der Modelle einen bestimmten Anwendungsbereich. Das Modell Lichtwelle ist ein Modell zur Darstellung des Wellencharakters von Licht. Es wird vor allem dann genutzt, wenn man solche wellentypischen Erscheinungen wie Beugung, Interferenz oder Polarisation beschreiben und erklären will. Das Wellenmodell kann aber auch genutzt werden, um die Ausbreitung des Lichtes, die Reflexion oder die Brechung zu beschreiben und zu erklären. Seine Grenzen zeigen sich dort, wo der quantenhafte Charakter des Lichtes entscheidend ist, beispielsweise beim äußeren lichtelektrischen Effekt.

Mondfinsternisse

Allgemein spricht man von einer Finsternis, wenn der Schatten eines Himmelskörpers auf die Oberfläche eines anderen trifft. Eine Mondfinsternis tritt dann ein, wenn der Mond in den Erdschatten tritt. Die Erde befindet sich dann zwischen Sonne und Mond. Es ist Vollmond.

Optisch aktive Stoffe

Es gibt eine Reihe von Stoffen, z.B. Zuckerlösungen, die folgende Eigenschaft besitzen: Lässt man linear polarisiertes Licht auf diese Flüssigkeiten fallen, so wird die Polarisationsebene des Lichtes beim Durchgang durch die Flüssigkeit gedreht. Stoffe mit dieser Eigenschaft nennt man daher optisch aktive Stoffe. Da der Drehwinkel von gelösten festen Stoffen von der Konzentration abhängig ist, kann die optische Aktivität z.B. dazu genutzt werden, um die Konzentration von Zuckerlösungen zu ermitteln.

Max Reger

* 19.03.1873 Brand
† 11.05.1916 Leipzig

MAX REGER steht mit seinem Werk an der Schnittstelle zwischen Spätromantik und Moderne. Seine Kompositionen vereinen traditionelle musikalische Formen mit einer bis an die Grenzen der Tonalität erweiterten Harmonik und weisen vielfältige stilistische Einflüsse auf. REGER sah sich in der Tradition der „absoluten Musik“ und wandte sich gegen das Konzept der Programmmusik von BERLIOZ oder LISZT.