Enzyme sind die spezifischen Katalysatoren von nahezu allen physiologischen Reaktionen. Anhand von Untersuchungen möglichst einfacher Enzym- bzw. Enzymmodell-Systeme, die nur aus einem einzigen Enzym und dessen Substraten bestehen, wird nachgewiesen, dass derartige minimale Systeme in der Lage sind, nichtlineares dynamisches Verhalten zu zeigen. Die Dynamik von verschiedenen Enzym- und Enzym-Modell-Systemen unter räumlich homogenen Bedingungen wird im Detail untersucht. Die erhaltenen dynamischen Zustände und die sie trennenden Bifurkationen werden ermittelt. In Studien zu den Mechanismen der Reaktionssysteme werden die Ursachen, die Nichtlinearitäten hervorbringen, herausgearbeitet. Es wird gezeigt, dass nichtlineares dynamisches Verhalten in minimalen Enzymsystemen kein Zufallsprodukt ist, das durch die zugrundeliegenden Mechanismen hervorgerufen wird, sondern dass der nichtlinearen Dynamik auch in derartig einfachen Systemen physiologische Bedeutung zukommt. Schließlich werden Experimente vorgestellt, in denen nichtlineare Dynamik in heterogenen, membrangebundenen Enzymmodell-Systemen beobachtet wird.

Einladender: Prof. Dr. Lange