TY - THES A1 - Bierbaum, Veronika T1 - Chemomechanical coupling and motor cycles of the molecular motor myosin V T1 - Chemomechanische Kopplung und Motorzyklen für den molekularen Motor Myosin V N2 - In the living cell, the organization of the complex internal structure relies to a large extent on molecular motors. Molecular motors are proteins that are able to convert chemical energy from the hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) into mechanical work. Being about 10 to 100 nanometers in size, the molecules act on a length scale, for which thermal collisions have a considerable impact onto their motion. In this way, they constitute paradigmatic examples of thermodynamic machines out of equilibrium. This study develops a theoretical description for the energy conversion by the molecular motor myosin V, using many different aspects of theoretical physics. Myosin V has been studied extensively in both bulk and single molecule experiments. Its stepping velocity has been characterized as a function of external control parameters such as nucleotide concentration and applied forces. In addition, numerous kinetic rates involved in the enzymatic reaction of the molecule have been determined. For forces that exceed the stall force of the motor, myosin V exhibits a 'ratcheting' behaviour: For loads in the direction of forward stepping, the velocity depends on the concentration of ATP, while for backward loads there is no such influence. Based on the chemical states of the motor, we construct a general network theory that incorporates experimental observations about the stepping behaviour of myosin V. The motor's motion is captured through the network description supplemented by a Markov process to describe the motor dynamics. This approach has the advantage of directly addressing the chemical kinetics of the molecule, and treating the mechanical and chemical processes on equal grounds. We utilize constraints arising from nonequilibrium thermodynamics to determine motor parameters and demonstrate that the motor behaviour is governed by several chemomechanical motor cycles. In addition, we investigate the functional dependence of stepping rates on force by deducing the motor's response to external loads via an appropriate Fokker-Planck equation. For substall forces, the dominant pathway of the motor network is profoundly different from the one for superstall forces, which leads to a stepping behaviour that is in agreement with the experimental observations. The extension of our analysis to Markov processes with absorbing boundaries allows for the calculation of the motor's dwell time distributions. These reveal aspects of the coordination of the motor's heads and contain direct information about the backsteps of the motor. Our theory provides a unified description for the myosin V motor as studied in single motor experiments. N2 - Die hier vorgelegte Arbeit entwickelt unter Verwendung vieler verschiedener Aspekte der statistischen Physik eine Theorie der chemomechanischen Kopplung für den Energieumsatz des molekularen Motors Myosin V. Das Myosin V ist sowohl in chemokinetischen wie in Einzelmolekülexperimenten grundlegend untersucht worden. Seine Schrittgeschwindigkeit ist in Abhängigkeit verschiedener externer Parameter, wie der Nukleotidkonzentration und einer äußeren Kraft, experimentell bestimmt. Darüber hinaus ist eine große Anzahl verschiedener chemokinetischer Raten, die an der enzymatischen Reaktion des Moleküls beteiligt sind, quantitativ erfasst. Unter der Wirkung externer Kräfte, die seine Anhaltekraft überschreiten, verhält sich der Motor wie eine Ratsche: Für Kräfte, die entlang der Schrittbewegung des Motors wirken, hängt seine Geschwindigkeit von der ATP-Konzentration ab, für rückwärts angreifende Kräfte jedoch ist die Bewegung des Motors unabhängig von ATP. Auf der Grundlage der chemischen Zustände des Motors wird eine Netzwerktheorie aufgebaut, die die experimentellen Beobachtungen des Schrittverhaltens für Myosin V einschließt. Diese Netzwerkbeschreibung dient als Grundlage für einen Markovprozess, der die Dynamik des Motors beschreibt. Die Verwendung diskreter Zustände bietet den Vorteil der direkten Erfassung der chemischen Kinetik des Moleküls. Darüber hinaus werden chemische und mechanische Eigenschaften des Motors in gleichem Maße im Modell berücksichtigt. Durch die Erfassung der Enzymkinetik mittels eines stochastischen Prozesses lässt sich die Motordynamik mit Hilfe des stationären Zustands der Netzwerkdarstellung beschreiben. Um diesen zu bestimmen, verwenden wir eine graphentheoretische Methode, die auf Kirchhoff zurückgreift. Wir zeigen in Einklang mit den Gesetzen der Thermodynamik für Nichtgleichgewichtssysteme, dass das Schrittverhalten des Motors von mehreren chemomechanischen Zyklen beeinflusst wird. Weiterhin untersuchen wir das funktionale Verhalten mechanischer Schrittraten in Abhängigkeit der äußeren Kraft unter Verwendung einer geeigneten Fokker-Planck-Gleichung. Hierfür wird auf die Theorie einer kontinuierlichen Beschreibung von molekularen Methoden zurückgegriffen. Wir berechnen Größen wie die mittlere Schrittgeschwindigkeit, das Verhältnis von Vorwärts- und Rückwärtsschritten, und die Lauflänge des Motors in Abhängigkeit einer äußeren angreifenden Kraft sowie der Nukleotidkonzentration, und vergleichen diese mit experimentellen Daten. Für Kräfte, die kleiner als die Anhaltekraft des Motors sind, unterscheidet sich der chemomechanische Zyklus grundlegend von demjenigen, der für große Kräfte dominiert. Diese Eigenschaft resultiert in einem Schrittverhalten, das mit den experimentellen Beobachtungen übereinstimmt. Es ermöglicht weiterhin die Zerlegung des Netzwerks in einzelne Zyklen, die die Bewegung des Motors für verschiedene Bereiche externer Kräfte erfassen. Durch die Erweiterung unseres Modells auf Markovprozesse mit absorbierenden Zuständen können so die Wartezeitenverteilungen für einzelne Zyklen des Motors analytisch berechnet werden. Sie erteilen Aufschluss über die Koordination des Motors und enthalten zudem direkte Informationen über seine Rückwärtsschritte, die experimentell nicht erfasst sind. Für das gesamte Netzwerk werden die Wartezeitenverteilungen mit Hilfe eines Gillespie-Algorithmus bestimmt. Unsere Theorie liefert eine einheitliche Beschreibung der Eigenschaften von Myosin V, die in Einzelmolekülexperimenten erfasst werden können. KW - statistische Physik KW - Markov-Prozesse KW - molekulare Motoren KW - statistical physics KW - markov processes KW - molecular motors Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53614 ER - TY - BOOK A1 - Ludwig, Joachim T1 - Forschungsbasierte Lehre als Lehre im Format der Forschung N2 - Wissenschaftler sind regelmäßig mehr an Forschung interessiert als an Lehre. Dies hat verschiedene Gründe, auf die hier nicht im Einzelnen eingegangen werden soll. Einer dieser Gründe liegt im eigenen Professionsverständnis als Forscher/in bzw. Wissenschaftler/in begründet. Im Kern geht es dabei um Entdeckungen, um Innovationen, um die Weiterentwicklung vorhandenen Wissens. Lehre wird dem gegenüber als intermediärer Bereich gesehen, in dem vorhandenes Wissen reproduziert wird, der deshalb mehr dem Berufssystem zugehörig ist und weniger dem Wissenschaftssystem (Fangmann 2006, S. 30). Lehre erscheint deshalb als Belastung, die mit Forschung nicht korrespondiert, eher von Forschung abhält, insbesondere wenn Studierende den eigenen Lehrbemühungen passiv gegenüberstehen und der Ertrag der Lehre zweifelhaft erscheint. Im Folgenden soll die Verwandtschaft von Forschung und Lernen dargestellt und auf ihre korrespondierenden Logiken verwiesen werden. Grundlage dafür ist ein lerntheoretisches Modell, das Lernen subjekttheoretisch als soziales Handeln konzipiert (Holzkamp 1993), das mit Forschen vergleichbar ist. Forschungsbasierte Lehre wird im Kontext einer subjekttheoretischen Didaktik (Ludwig 2006) als Lehre im Format der Forschung vorgestellt, die Lernen unterstützen kann, weil Lernen dem Forschungsprozess ähnelt. Typen, Erträge und Umsetzungsprobleme forschungsbasierter Lehre werden kurz skizziert. T3 - Brandenburgische Beiträge zur Hochschuldidaktik - 3 KW - Forschendes Lernen KW - forschungsbasierte Lehre KW - Qualität der Lehre KW - Hochschuldidaktik KW - Subjekttheorie KW - learning through research KW - research-based teaching KW - teaching quality KW - academic teaching KW - theory of the subject Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49858 ER - TY - JOUR A1 - Peters, Friedrich Ernst T1 - Formelhaftigkeit, ein Wesenszug des Plattdeutschen JF - Digitale Edition : Friedrich Peters N2 - F. E. Peters stellt in seiner Studie Überlegungen zur Idiomatik und Phraseologie des Plattdeutschen an, der Muttersprache des Schriftstellers. Er plädiert dafür, das Plattdeutsche in seiner Besonderheit und unabhängig von Vergleichen mit dem Hochdeutschen zu bewerten und zu würdigen. Kürze, Prägnanz, Anschaulichkeit und intuitive Treffsicherheit des Plattdeutschen werden hervorgehoben und anhand von Beispielen aus dem Alltag belegt. Peters unterstreicht die sich in dem Bewahren von Formeln ausdrückende „einfältige Sprachfrömmigkeit“ des Plattdeutschen, für ihn ein Zeichen junger und primitiverer Sprachen, gewissermaßen „Sprach-Marionetten“ im Kleistschen Sinn ausgestattet mit der Anmut des Unbewussten. KW - Niederdeutsch KW - Plattdeutsch KW - Idiomatik KW - Phraseologie KW - Low German KW - Phraseology KW - Idiomology Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-56867 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Salomon-Hengst, Annette ED - Kirchner, Steffi ED - Stumpenhusen, Susanne ED - Westphal, Volker-Gerd T1 - Personalmanagement in der brandenburgischen Landesverwaltung N2 - In der brandenburgischen Landesverwaltung und Justiz sollen in den nächsten Jahren noch ca. 8.000 Stellen eingespart werden. Gleichzeitig sind die Landesverwaltung und die Justiz an die demografische Entwicklung und die damit verbundenen Aufgabenveränderungen anzupassen. Das ressortübergreifende Personalmanagement gewinnt hierdurch an Bedeutung. Um den Prozess zu gestalten, hat die Landesregierung eine Besetzungsrichtlinie erlassen und mit den Gewerkschaften einen Tarifvertrag zum Verwaltungsumbau (TV Umbau) abgeschlossen, die in diesem Band ebenso abgedruckt sind, wie die Durchführungshinweise des Ministeriums des Innern. Darüber hinaus enthält der Band die aktuell geltende Personalbedarfsplanung bis Ende 2015, die Dr. Folke Schneider erläutert. In einem Beitrag von Volker-Gerd Westphal wird eine Gesamtschau der Rahmenbedingungen für das Personalmanagement in der brandenburgischen Landesverwaltung und Justiz vorgenommen. N2 - During the next few years, about 8.000 jobs will be economised in the Brandenburgian state administration and justice. At the same time, the state administration and justice need to be adapted to the demographic development and the associated changes of responsibility. Thus, the inter-agency human research management gains importance. To form the process, the state government has issued a staffing directive and concluded a collective agreement on administrative restructuring with trade unions (TU conversion), which are printed in this volume, as well as the implementing instructions of the Ministry of the Interior. Further, the volume contains the currently applicable personnel requirement planning up to the end of 2015, which is explained by Dr Folke Schneider. In an article by Volker-Gerd Westphal, an overview of the basic conditions for the human resource management in the Brandenburgian state government and justice is given. T3 - Schriftenreihe zur Modernisierung der Landesverwaltung in Brandenburg - 3 KW - Verwaltungsmodernisierung KW - TV Umbau KW - Personalbedarfsplanung KW - Stellenbesetzungsrichtlinie KW - Demografie KW - Rationalität Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53846 SN - 978-3-86956-149-3 PB - Universitätsverlags Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Talabardon, Susanne T1 - Expeditionen in die Fremde BT - zu Theorie und Praxis der räumlichen Expansion des Heiligen in der jüdischen Religionsgeschichte JF - Mobilisierte Kulturen Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57428 SN - 2192-3019 SN - 2192-3027 IS - 1 SP - 285 EP - 310 ER - TY - JOUR A1 - Moll, Kristina A1 - Landerl, Karin T1 - Assoziationen und Dissoziationen von Störungen des Lesens und Rechtschreibens JF - Spektrum Patholinguistik Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54218 SN - 1869-3822 SN - 1866-9433 IS - 4 SP - 47 EP - 74 ER - TY - JOUR A1 - De Kok, Dörte T1 - Audiovisuelle Verarbeitung von Phonemen bei Aphasie JF - Spektrum Patholinguistik Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54253 SN - 1869-3822 SN - 1866-9433 IS - 4 SP - 117 EP - 133 ER - TY - JOUR A1 - Kentner, Gerrit T1 - Rhythmus-Syntax-Interaktion beim Lesen JF - Spektrum Patholinguistik Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54234 SN - 1869-3822 SN - 1866-9433 IS - 4 SP - 83 EP - 93 ER - TY - JOUR A1 - Sticher, Heike A1 - Czepluch, Christine A1 - Mätzener, Flurina A1 - Wilmes, Stefanie A1 - Hadert, Sandra A1 - Frank, Ulrike A1 - Mäder, Mark T1 - Dekanülierungsmanagement bei Patienten mit respiratorischen Beeinträchtigungen und Dysphagie JF - Spektrum Patholinguistik Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54277 SN - 1869-3822 SN - 1866-9433 IS - 4 SP - 141 EP - 142 ER - TY - THES A1 - Popovic, Jelena T1 - Novel lithium iron phosphate materials for lithium-ion batteries T1 - Neuartige Lithium-Eisen-Phosphat-Materialien für Lithium-Ionen-Batterien N2 - Conventional energy sources are diminishing and non-renewable, take million years to form and cause environmental degradation. In the 21st century, we have to aim at achieving sustainable, environmentally friendly and cheap energy supply by employing renewable energy technologies associated with portable energy storage devices. Lithium-ion batteries can repeatedly generate clean energy from stored materials and convert reversely electric into chemical energy. The performance of lithium-ion batteries depends intimately on the properties of their materials. Presently used battery electrodes are expensive to be produced; they offer limited energy storage possibility and are unsafe to be used in larger dimensions restraining the diversity of application, especially in hybrid electric vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs). This thesis presents a major progress in the development of LiFePO4 as a cathode material for lithium-ion batteries. Using simple procedure, a completely novel morphology has been synthesized (mesocrystals of LiFePO4) and excellent electrochemical behavior was recorded (nanostructured LiFePO4). The newly developed reactions for synthesis of LiFePO4 are single-step processes and are taking place in an autoclave at significantly lower temperature (200 deg. C) compared to the conventional solid-state method (multi-step and up to 800 deg. C). The use of inexpensive environmentally benign precursors offers a green manufacturing approach for a large scale production. These newly developed experimental procedures can also be extended to other phospho-olivine materials, such as LiCoPO4 and LiMnPO4. The material with the best electrochemical behavior (nanostructured LiFePO4 with carbon coating) was able to delive a stable 94% of the theoretically known capacity. N2 - Konventionelle Energiequellen sind weder nachwachsend und daher nachhaltig nutzbar, noch weiterhin langfristig verfügbar. Sie benötigen Millionen von Jahren um gebildet zu werden und verursachen in ihrer Nutzung negative Umwelteinflüsse wie starke Treibhausgasemissionen. Im 21sten Jahrhundert ist es unser Ziel nachhaltige und umweltfreundliche, sowie möglichst preisgünstige Energiequellen zu erschließen und nutzen. Neuartige Technologien assoziiert mit transportablen Energiespeichersystemen spielen dabei in unserer mobilen Welt eine große Rolle. Li-Ionen Batterien sind in der Lage wiederholt Energie aus entsprechenden Prozessen nutzbar zu machen, indem sie reversibel chemische in elektrische Energie umwandeln. Die Leistung von Li-Ionen Batterien hängen sehr stark von den verwendeten Funktionsmaterialien ab. Aktuell verwendete Elektrodenmaterialien haben hohe Produktionskosten, verfügen über limitierte Energiespeichekapazitäten und sind teilweise gefährlich in der Nutzung für größere Bauteile. Dies beschränkt die Anwendungsmöglichkeiten der Technologie insbesondere im Gebiet der hybriden Fahrzeugantriebe. Die vorliegende Dissertation beschreibt bedeutende Fortschritte in der Entwicklung von LiFePO4 als Kathodenmaterial für Li-Ionen Batterien. Mithilfe einfacher Syntheseprozeduren konnten eine vollkommen neue Morphologie (mesokristallines LiFePo4) sowie ein nanostrukturiertes Material mit exzellenten elektrochemischen Eigenschaften hergestellt werden. Die neu entwickelten Verfahren zur Synthese von LiFePo4 sind einschrittig und bei signifikant niedrigeren Temperaturen im Vergleich zu konventionellen Methoden. Die Verwendung von preisgünstigen und umweltfreundlichen Ausgangsstoffen stellt einen grünen Herstellungsweg für die large scale Synthese dar. Mittels des neuen Synthesekonzepts konnte meso- und nanostrukturiertes LiFe PO4 generiert werden. Die Methode ist allerdings auch auf andere phospho-olivin Materialien (LiCoPO4, LiMnPO4) anwendbar. Batterietests der besten Materialien (nanostrukturiertes LiFePO4 mit Kohlenstoffnanobeschichtung) ergeben eine mögliche Energiespeicherung von 94%. KW - Li-Ionen-Akkus KW - Kathode KW - LiFePO4 KW - Mesokristalle KW - Nanopartikel KW - Li-ion batteries KW - cathode KW - LiFePO4 KW - mesocrystals KW - nanoparticles Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54591 ER -