Online Publikation - im ZESS - Universität Siegen

EINLEITUNG 5
+
-
U
Schaltkreis
G
R1
C
R2
R3
L
Reales
System
Modellbildung
Modell
Glu6P
Gnd
Ru5P
Pgi CO 2
Rpe Rpi
Fru6P
Fb
GA3P
Tal
Zelle
Abbildung 1.1: Gegenüberstellung der Modellbildung in der Elektrotechnik und Bio-
Xyl5P
Tkt2
E4P
Ri5P
Tkt1
logie. Links: Die Systemstruktur eines Schaltkreises ist genau bekannt
und kann in das Modell übernommen werden. Rechts: In der Biologie
sind die möglichen Wechselwirkungen zwischen den Komponenten nicht
vollständig.
gut bekannt, da die Systemstruktur (durch die Leiterbahnen) vorgegeben ist (Abb. 1.1
links).
Die Situation in der Mikrobiologie ist dagegen gänzlich anders. Bei Zellen (Abb. 1.1
rechts) ist zum Einen die zugrunde liegende Systemstruktur nicht vollständig bekannt
und zum Anderen die Anzahl der Grundkomponenten wesentlich höher. Weiterhin
ist die einzelne Zelle ein hochkomplexes System, in dem alle Grundkomponenten in
einer wässrigen Lösung, dem Cytoplasma, gelöst sind, in dem keine Systemstruktur
erkennbar ist. Man kann also die Wechselwirkung zweier oder mehr chemischer Stoffe
nicht von vorn herein ausschließen oder annehmen.
Die molekularen Bestandteile und viele Wechselwirkungen im Inneren der Zelle
wurden zwar schon gut erforscht, aber ” anders als in der Physik ist die Biologie bis
heute nicht über das Stadium einer induktiven, beschreibenden Wissenschaft hinaus-
gekommen ... Die Biologie befindet sich in einem zur Physik vor Newton vergleichba-
ren Entwicklungszustand“ , was [Bleeken, 1990] vor mehr als zehn Jahren zu bedenken
gab.
Das Wissen über den Metabolismus ist in der Mikrobiologie in den letzen Jahrzehn-
ten erheblich angewachsen, was den Fortschritten in den biochemischen Messmetho-
S7P