Schraubenlinien

Die Schraubenlinien entstehen wie die Spirale durch die Überlagerung einer linearen und einer zikularen Bewegung, nur dass diese hier orthogenal zueinander liegen.


Gleichung: r = ( a*cos(t) | a*sin(t) | h*t )
Erläuterung: Schraubenlinien kassen sich im Raum mittels Vektoren darstellen. Dabei wird durch den X und den Y-Wert ein Kreis gegeben, welcher dann durch den Parameter h in der Z-Koordinate nach oben verlagert wird.



Anwendungsbeispiele für Schraubenlinien






Was ist DNS

DNA-Strang (Skizze)

DNS ist die Abkürzung für Desoxyribonucleinsäure (engl. dna = desoxribonucleic acid).
Die DNS findet sich in den Chromosomen des Zellkernes (während der Zellteilung mit speziellen Farbstoffen anfärbbar, daher der Name, nach dem griechischen chroma, für Farbe), meist an Protein gebunden (als sogenanntes Nucleoproteid) und ist, molekularbiologisch gesehen, der stoffliche Träger sämtlicher Erbinformationen der Organismen. Die DNS enthält sämtliche Informationen für die Zellreproduktion und dient für diese als Matrize (schablonenartige Vorlage). Die Chromosomen mit den darauf befindlichen Genen sind paarweise vorhanden, beim Menschen sind es zum Beispiel im Normalfall 23 Chromosomenpaare, bei der Hausmaus 20, bei manchen Farnen 260.
AVERY bewies 1944, daß die DNS der stoffliche Träger der Erbsubstanz ist.

Aufgebaut ist DNS aus Desoxyribose (einem Zucker), einer anorganischen Säure, nämlich der Phosphorsäure als Esterbindeglied zwischen den Desoxyribosemolekülen und den 4 Stickstoffbasen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin, die oft der Vereinfachung halber mit den Großbuchstaben A,T,G und C abgekürzt werden. Jeweils eine der Stickstoffbasen ist mit einer sogenannten N-glykosidischen Bindung mit einem Zuckermolekül verknüpft. Die DNS ist ein kettenförmiges Makromolekül, eine Polynucleotidkette. Eine solche Kette besteht aus einer Vielzahl einzelner Nucleotide in einer für jeden Organismus spezifischen Reihenfolge. Die räumliche Struktur konnte 1953 mit dem WATSON-CRICK-Modell veranschaulicht werden, das durch Röntgenstrukturanalysen von WILKINS gestützt wurde. Danach liegt die Polynucleotidkette der DNS nicht einsträngig, sondern als antiparalleler Doppelstrang vor, der schraubenartig wie eine Wendeltreppe oder eine in sich gedrehte Strickleiter vorzustellen ist. Dabei bilden die mit Phosphorsäure veresterten Zuckermoleküle den kettenförmigen Doppelstrang, die jeweils an den Zuckermolekülen gebundenen Stickstoffbasen verbinden paarweise, um bei dem Bild zu bleiben, als "Leitersprossen", den Doppelstrang aus Zucker- und Phosphatresten.

DNA-Doppelhelix





Förderspiralen

Förderspirale zum Transport von Getreide

Spiralen in Form von Schraubenlinien kommen auch in der Technik häufig zum Einsatz. Beispielsweise zum Transport von Flüssigkeiten oder Getreide, wie auch im linken Bild zu sehen ist. Eine Spirale übernimmt hier den Transport des Getreides durch das Rohr.
In mechanischen Apparaturen und vielen elektronischen Datenspeichern wie CD-Laufwerk oder Bandlaufwerken (Kassettenspielern, Tonbändern), also überall dort, wo drehende Bewegungen übertragen werden müssen, kommen unter anderem spiralige Gewinde zum Einsatz.






Quellen: Spiralen - Ein Kapitel phänomenaler Mathematik (Johanna Heitzer)