04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik

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    Extraordinary biological membrane structures resulting from different local membrane curvatures
    (1992) Meyer, Helmut W.; Hülser, Dieter F.
    The bilayer arrangement of amphiphilic molecules is not only the basic structure of rather flat biological membranes, but also of regularly curved bilayers in most cubic phase structures. The basis of these cubic phase structures are infinite periodical minimal surfaces (IPMS). Extraordinary biological membrane structures resembling such IPMS were found as periodically curved bilayers in areas of the plasma membrane in a Streptomyces strain and in liposomes prepared from its extracted lipids. This structure consists of a transition of convex to concave curvatures and vice versa. A structure with curvatures in one direction only was observed in vacuolar membranes of yeast cells with a genetic defect. Our electron microscopical analysis of freeze fractured membranes of these cells revealed not only fully invaginated but also flat particle-free areas which were mainly circularly shaped, some elongated areas, however, were also present. In addition, sometimes periodical arrangements were detected which obviously are not related to IPMS structures. Both structures, however, indicate a high proportion of wedge-shaped lipid molecules in the bilayer.
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    Transduction of chemical signals in dictyostelium cells
    (1984) Gerisch, Günther; Tsiomenko, Arnold; Stadler, Joachim; Claviez, Michael; Hülser, Dieter F.; Rossier, Claude
    Three different functions of cyclic AMP in D discoideum are known: (1) cAMP acts as a chemoattractant during cell aggregation, (2) it controls cell development, particularly the acquisition of aggregation competence, and (3) it is involved in terminal cell differentiation. In this report we will concentrate on the functions 1 and 2 of cAMP. Chemotaxis requires the recognition of concentration gradients in the environment by attractant binding to cell surface receptors, the processing of signals from the receptors to the contractile system of the cells, extension of pseudopods at one part, and contraction at other parts of the cells in accord with the external gradient. One pathway of signal processing from the receptors to the contractile system involves the regulation of a myosin kinase. The control of development up to aggregation competence is largely dependent on the temporal pattern of cAMP application: Only repetitive pulses enhance development. This effect has been studied using the expression of a membrane glycoprotein called contact site A as a differentiation marker.
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    Energieversorgungsstrategien für die Bundesrepublik Deutschland
    (1983) Terhorst, Wilhelm; Voß, Alfred
    Mit der Darstellung der wesentlichen Ergebnisse einer Untersuchung der Perspektiven der Energieversorgung des Verkehrs im energiewirtschaftlichen Kontext, sollte das Ziel verfolgt werden, aufzuzeigen, daß trotz der bestehenden Unsicherheiten brauchbare Hilfen für die im Bereich der Energiewirtschaft und Energiepolitik anstehenden strategischen Entscheidungen gegeben werden können. Dabei ist die Erstellung von "Prognosen" im eigentlichen Sinne des Wortes wenig hilfreich, sondern es müssen unter expliziter Berücksichtigung von Unsicherheit und Ungewißheit alternative Entwicklungen von Energienachfrage und -versorgung analysiert werden, um diejenigen Entscheidungen und Maßnahmen zu identifizieren, die heute zur Sicherung einer kostengünstigen und umweltverträglichen Energieversorgung einzuleiten sind.
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    Patch-clamp measurements of gap-junction channels in cultured cells
    (1992) Hülser, Dieter F.; Eckert, Reiner; Zempel, Günther; Paschke, Dietmar; Dunina-Barkovskaja, Antonina
    Direct intercellular communication in most tissues is made possible by proteinaceous pores called gap-junction channels. These channels bridge the extracellular gap between apposed cells and connect their intracellular compartments both electrically and metabolically. The extracellular parts of two hemichannels - the connexons - are linked thus forming a communicating gap-junction channel. A connexon is a hexamer of protein subunits which are members of the connexin family. Since connexin 32 (Cx32) was the first gap-junction channel protein to be sequenced from hepatocytes, it serves as a reference to which all other gap-junction proteins are compared. The individual channel conductance may vary between 25 and 150 pS. Gap-junction channels of some tissues are more voltage sensitive (e.g. liver) than others (e.g. heart). The question whether these differences in electrical properties may be attributed to the different connexins being expressed in these tissues is still unanswered. Several approaches to resolve this problem will be discussed in this contribution, all are based on double whole-cell patch-clamp measurements using isolated cell pairs, as follows: (1) Cells with two different channel conductances perfused with anti connexin antibodies to specifically block one channel species; (2) Cells with only one connexin species selected by immunological characterization; (3) Weakly coupled HeLa cells transfected with specific connexin genes, a method which resulted in better correlations between connexin type and single channel properties.
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    Models as decision support tools for energy planning in developing countries
    (1986) Voß, Alfred; Adegbulugbe, Anthony; Dayo, Felix; Reuter, Albrecht; Saboohi, Yadollah; Rath-Nagel, Stefan; Rebstock, Franz
    Energy planning is a complex and data intensive task requiring the expertise of the decision maker and the modeler and an adequate planning tool. Many energy models have been developed during the past 20 years and some have been applied for analyses of the energy system of industrialized countries. In recent times some of these models have been adopted and applied to the situation of developing countries, and some few have been developed by organizations in developing countries itself.
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    Shock waves and free radicals : cell protection by vitamin E in vitro and ex vivo
    (1993) Suhr, Dierk; Brümmer, Franz; Irmer, Ulrich; Schlachter, Manfred; Hülser, Dieter F.
    The application of extracorporeal generated shock waves in medicine for the fragmentation of human kidney and gall stones proved to be a very successful technique. Shock wave lithotripsy, however, is not free of tissue damaging side effects. One major mechanism for the fragmentation of stones as well as for the side effects is cavitation, ie. the formation and movement of bubbles in liquids exposed to tensile forces. Collapse of cavitation bubbIes is accompanied by local "hot spots" of several 1,000 K, thus generating free radicals. We investigated the contribution of these free radicals to cellular injury by varying the cellular amount of a well known scavenger of free radicals, α-tocopherol.
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    Maßnahmen und Investionen der EVU in Baden-Württemberg zur Minderung von S02- und NOx-Emissionen - Resultate systemanalytischer Studien
    (1985) Voß, Alfred; Kortzfleisch, Gert von
    Ziel der folgenden Ausführungen ist es, die Maßnahmen, die von den Elektrizitätsversorgungsunternehmen in Baden-Württemberg zur Minderung der S02- und NOx-Emissionen eingeleitet und geplant sind, zu erläutern, ihre emissionsmindernden Wirkungen darzulegen sowie die mit diesen Maßnahmen verbundenen Kosten aufzuzeigen. Die Ausführungen basieren auf den Untersuchungsergebnissen zweier, von der Landesregierung Baden-Württemberg eingesetzten Kommissionen, nämlich der Kommission "Energiebedarf - Umwelt - Kraftwerksbetrieb" und der Kommission "Minderung von Stickoxidemissionen aus Kohlekraftwerken in Baden-Württemberg", die ein umfassendes Konzept zur Reduzierung von Luftschadstoffen aus Kraftwerken erarbeitet haben. In den Kommissionen haben die betroffenen Ressorts der Landesregierung, die Regierungspräsidien, die Anlagenbaufirmen, die öffentlichen Elektrizitätsversorgungsunternehmen sowie Vertreter der Wissenschaft mitgearbeitet. Die Ergebnisse und Empfehlungen der Kommissionen sind das Resultat systemanalytisch angelegter Analysen sowie umfangreicher Diskussionen und Abstimmungen. Angesichts der komplexen Materie und verschiedener Verantwortungsbereiche gab es natürlich unterschiedliche Auffassungen, aber der Erfolg der Kommissionsarbeit besteht vor allem darin, daß es in einer schwierigen, gewiß auch emotionell belasteten Frage sowie in Anbetracht der bestehenden Wissenslücken und der politischen Handlungsnotwendigkeiten gelungen ist, ein effektives, die Umwelt- und Wirtschaftsgesichtspunkte gleichermaßen berücksichtigendes Konzept zur Minderung der Luftschadstoffe zu erarbeiten, das von allen Beteiligten getragen wird.
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    Nachhaltigkeit und Energie: Anforderungen der Umwelt
    (1998) Hirschberg, Stefan; Voß, Alfred
    Das Leitbild "nachhaltige Entwicklung" steht für einen Pfad, der weitere wirtschaftliche Entfaltung und die Nutzung von Umwelt und Natur so verknüpft, daß den kommenden Generationen keine Lebens- und Entfaltungschancen vorenthalten werden. Auch in die energiepolitische und energiewirtschaftliche Diskussion hat das Leitbild "nachhaltige Entwicklung" mittlerweile verstärkt Eingang gefunden. Obwohl festzustellen ist, dass es eine breite prinzipielle Zustimmung findet, so spannen doch die Vorstellungen vom Leitbild und seine Interpretationen sowohl hinsichtlich ihrer normativen bzw. theoretisch-naturwissenschaftlichen Fundierung als auch hinsichtlich ihrer abgeleiteten Handlungsziele bzw. Handlungsanweisungen – dies gilt insbesondere für den Energiebereich – eine große Bandbreite auf. Aus diesem Grund und wegen der essentiellen Bedeutung der Energieversorgung für eine nachhaltige Entwicklung erscheint es notwendig, sich über die Konkretisierung des Leitbildes zu verständigen, um die Energieversorgungsoptionen und die energiepolitischen Entwicklungsvorstellungen bezüglich dieses Leitbildes einordnen und bewerten zu können. Die Ressourcen- und Senkenfunktion von Umwelt und Natur ist eine der wesentlichen Dimensionen und Herausforderungen des Leitbildes "nachhaltige Entwicklung" und der ihm zugrunde liegenden ethischen Norm einer inter- und intragenerationalen Gerechtigkeit. Im Zentrum der weiteren Ausführungen stehen die umweltseitigen Aspekte von Nachhaltigkeit im Bezug auf die Energieversorgung, d.h. die Bereitstellung von Energiedienstleistungen.