Aufrufe
vor 5 Jahren

Untersuchungen der Bildungsprozesse und der Struktur des ...

Untersuchungen der Bildungsprozesse und der Struktur des ...

3

3 Grundlagen Adsorption dieser Additive durch elektrostatische oder strukturelle Wechselwirkungen an die Kristallflächen können die Oberflächenenergien und somit die Wachstumsgeschwindigkeiten verschiedener Flächen verändert werden. Ein Beispiel für ein in der Natur mit unterschiedlicher Morphologie vorkommendes Mineral ist Aragonit. In der geologischen Form sowie bei Ausfällungen aus Lösungen ist die (001) - Ebene die schnell wachsende Kristallfläche, so dass sich nadelförmige Kristalle ausbilden. In dem Biomineral Perlmutt hingegen liegt Aragonit in Form flacher Plättchen vor, deren Wachstum primär in (100) - und (010) - Richtung erfolgt. Das Wachstum entlang der (001) - Richtung wird gehemmt, was eventuell der Anwesenheit einer Vielzahl von Biomolekülen zugeschrieben werden kann, die an die entsprechende Kristallfläche adsorbieren 8 . 3.3 Haliotis laevigata und Haliotis tuberculata Die beiden Tiere Haliotis laevigata und Haliotis tuberculata lassen sich wie folgt zuordnen: Stamm Mollusca (Weichtier) Klasse Gastropoda (Schnecken) Familie Haliotidae Gattung Haliotis (Seeohr) Neben dem deutschen Begriff Seeohr ist zur Beschreibung der Gattung auch die Bezeichnung Abalone im englischsprachigen Raum geläufig. Abalonen bilden über 100 Arten, die weltweit und insbesondere im südwestlichen Pazifik (Japan und Australien) sowie in den Ozeanen vor Kalifornien und Südafrika vorkommen. Aber auch der östliche Atlantik und das Mittelmeer sind Lebensräume [46]. Abalonen bewohnen die untere Gezeitenzone und seichtes Wasser und sind daher meistens in Küstennähe angesiedelt [47]. Die Schale der Abalonen weist eine flache spiralige Form auf, deren Außenseite aus Calcit sowie einem kleinen Anteil an Makromolekülen und deren Innenseite aus Perlmutt besteht. Die Außenseite ist außerdem vom Periostracum überzogen, einer dünnen organischen Schicht (im Falle von Haliotis rufescens 100 - 200 nm [48]), die dem Schutz der Schale dient. Abb. 3.8 (a) zeigt die Außenseite der Schale von Haliotis tuberculata mit dem darunterliegenden Schneckenkörper. Dieser Körper ist in Bildteil (b) zu erkennen. Die Bildteile (c) und (d) zeigen die aus Perlmutt bestehende Innenseite der Schale von Haliotis tuberculata und Haliotis laevigata. Die Schale von Haliotis tuberculata stammt von einem Jungtier, die Schale von Haliotis laevigata hingegen von einem adulten nahezu ausgewachsenen Tier. Trotz der verschiedenen Arten und Entwicklungsstadien sind sich die Schalen in Aufbau und Zusammensetzung sehr ähnlich. In beiden Schalen befindet sich eine periphere Lochkante, deren Löcher in älteren Schalenteilen mit Calcit und Perlmutt zuwachsen. Die hinteren Löcher werden verwendet, um verbrauchtes Atemwasser auszuscheiden, die vorderen Löcher ermöglichen das Austreten tentakelartiger Mantelfortsätze, die eine Sinnesfunktion haben [46]. Der Schneckenkörper ist im Wesentlichen aus drei Komponenten zusammengesetzt: dem Fuß, dem Kopf und dem Eingeweidesack, der die meisten wichtigen Organe enthält. Verbunden ist der Körper mit der Schale an einer Stelle über den Schalenmuskel (Columellarmuskel). In den übrigen Bereichen liegt die Schale frei auf dem Körper. In diesen Bereichen bildet sich zwischen dem Körper und der Schale der extrapalliale Raum aus, der die extrapalliale Flüssigkeit (EPF) enthält. Die Zusammensetzung der anorganischen Bestandteile in der EPF ist der von Seewasser ähnlich [49]. Zusätzlich 12 8 Zusätzlich wachsen die Aragonitkristalle in vorgeformte Kompartimente der organischen Matrix, die ebenfalls einen (wenn auch nicht alleinigen) Einfluss auf die Kristallmorphologie ausüben können.

3.3 Haliotis laevigata und Haliotis tuberculata Abb. 3.8: (a) Aus Calcit bestehende Außenseite der Schale von Haliotis tuberculata. (b) Gleiches Tier wie in (a). Gezeigt ist die auf der Schale liegende Schnecke, so dass im Wesentlichen der Fuß des Schneckenkörpers sichtbar ist. Der Kopf befindet sich in der Abbildung oben. Die Seiten des Fußes hat die Schnecke zur Mitte hin zusammengekrümmt, so dass die hellere Fußsohle nicht sichtbar ist. (c) Perlmuttschicht in der Innenseite der Schale von Haliotis tuberculata. (d) Perlmuttschicht in der Innenseite der Schale von Haliotis laevigata. befinden sich in dieser Flüssigkeit noch organische Komponenten, die in Form der organischen Matrix in die Schneckenschale eingebaut werden und einen wesentlichen Einfluss auf die Calciumcarbonat - Kristallisation haben. Sowohl die anorganischen als auch die organischen Bestandteile werden von dem Mantelepithel 9 sekretiert. Abb. 3.9 (a) zeigt die Abalone Haliotis tuberculata, bei der ein Teil des Perlmutts (P) der Schale, das Mantelepithel (ME) und der Fuß (F) zu erkennen sind. In Bildteil (b) ist der Querschnitt von Schale und Mantelepithel schematisch dargestellt. Verdeutlicht wird dort der prinzipielle Aufbau von Schale und Mantelepithel am Rand der Schale. Abb. 3.9 (c) zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Dünnschnittes des Mantelepithels von Haliotis tuberculata (adaptiert aus [50]). Es wird deutlich, dass die Struktur des Mantels tatsächlich nicht so simpel wie in Abb. 3.9 (b) dargestellt aufgebaut ist. Der Mantel setzt sich aus einer zum Körper hingerichteten inneren Falte (ie in Abb. 3.9 (c)) und einer zur Schale gerichteten äußeren Falte (oe) zusammen. Abb. 3.9: (a) Photographie der Abalone Haliotis tuberculata. F: Fuß, P: Perlmutt, ME: Mantelepithel. (b) Schematische Darstellung des Querschnitts von Schale und Mantelepithel. C: Calcit, P: Perlmutt, ME: Mantelepithel, EPF: extrapalliale Flüssigkeit. (c) Lichtmikroskopische Aufnahme eines Dünnschnittes des Mantelepithels von Haliotis tuberculata. Der Mantel besteht aus einer zum Körper hingerichteten inneren Falte (ie) und einer zur Schale gerichteten äußeren Falte (oe). Die dazwischenliegende Einbuchtung ist die periostrace Rinne (pg). Mit ” c“ ist das Bindegewebe bezeichnet, das von der einfachen Schicht der Epithelzellen umgeben ist. Der Bildteil (c) ist adaptiert aus [50]. 9 Teile des Schneckenkörpers, der an den extrapallialen Raum grenzt. 13

Kapitel 3 Untersuchungen zur Struktur
Untersuchung lichtinduzierter Strukturen in PMMA mit ...
Untersuchung über die Zusammenhänge zwischen Struktur und ...
Untersuchung zur Struktur-Eigenschafts- Beziehung von Gips - DGZfP
Untersuchungen zur Struktur und zum Katalysemechanismus der ...
Untersuchungen zur Struktur und Funktion des Multienzyms ...
Untersuchungen zur Struktur und Substratspezifität des AAA+ ...
Theoretische Untersuchungen zur elektronischen Struktur ... - Cobalt
Untersuchung der Struktur des Nukleons mit reellen Photonen ...
Untersuchungen zur Struktur und Stabilität neuer, durch Genome ...
Parameterfreie Untersuchung der elektronischen Struktur - Friedrich ...
Theoretische Untersuchungen zur elektronischen Struktur ... - Cobalt
Untersuchung von reziproken Strukturen valenter Substantive in der
Experimente mit reellen Photonen Untersuchung der Struktur des ...
Frühförderung Untersuchung der Strukturen in europäischen ...
Untersuchungen über die histologische Struktur ... - The Human Brain
Untersuchung neuartiger Mikrofluidik-Strukturen - Fakultät für Physik ...
Untersuchung der Struktur von Quark- und Gluonjets in Z-Zerf allen
Untersuchungen zu Struktur-Funktionsbeziehungen in der trna ...
Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...
Elektrochemische in-situ SHG-Untersuchungen zur Struktur ...
Theoretische und praktische Untersuchungen zur Akustik von ...
Untersuchung von Einzelausscheidungen in Aluminiumlegierungen ...
Untersuchungen zum Dotieren mit Molekülen an ZnO-Schichten ...
Untersuchung organischer Adsorbate auf ... - Markus Lackinger
Oberfl¨achenanalytische Untersuchungen zu Metall-Tr¨ager ...