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Lexikon der Biologie: biochemische Oszillationen

biochemische Oszillationen, zeitliche und räumliche Oszillationen (Schwingung) in homogenen zellfreien biochemischen Systemen (zellfreie Systeme), Zellen oder Zellverbänden. Man unterscheidet zwischen "epigenetischen" und "metabolischen" biochemischen Oszillationen. Bei den epigenetischen Oszillationen, die eine Periode von einer Stunde oder mehr haben, gibt es periodische Veränderungen der Enzymsynthese durch Regulationsprozesse auf der genetischen Ebene; Beispiele findet man bei Bakterien und Hefen. Bei den metabolischen Oszillationen, mit Perioden im Sekunden- bis Minutenbereich, bewirkt die Regulation von Enzymen durch Reaktanden, insbesondere infolge Rückkopplungsprozessen, periodische Veränderungen ihrer Aktivitäten (Beispiele von metabolischen Oszillationen vgl. Infobox ). Die biochemischen Oszillationen bilden die Grundlage der biologischen Uhr von Zellen und Zellverbänden (biologische Oszillationen, Chronobiologie). Sie erlauben Signalübertragungen und Zelldifferenzierung. Eine umstrittene physiologische Bedeutung der biologischen Oszillationen ist der in einigen Fällen auftretende geringere mittlere Verlust an freier Energie bei oszillierenden im Vergleich zu stationären Systemen. Biologische Oszillationen können periodisch, quasiperiodisch oder chaotisch (Chaos) sein. Glykolyse-Oszillator, Zhabotinsky-Belousov-Reaktion.

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