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Biochemie

  • Kartonierter Einband
  • 261 Seiten
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Beschreibung

Klappentext

Dieses Lehrbuch ist primär eine Einführung in die Biochemie für Chemiker und Biologen. Als Schwerpunkte werden die Grundlagen des intermediären Stoffwechsels, der Reaktionsmechanismen und biophysikalische Aspekte behandelt, es werden jedoch auch die wesentlichen Prinzipien der Molekulargenetik und der Integration des Stoffwechsels dargestellt. Das Buch ist zugleich als kurze Einführung in die Biochemie für alle wissenschaftlich Interessierten konzipiert und setzt nur sehr elementare Kenntnisse in Chemie voraus.



Inhalt

1. Gesetzmäßigkeit biochemischer Systeme und Determination ihrer Evolution.- 1.1 Allgemeine Fragen.- 1.2 Was sind lebende Systeme?.- 1.3 Gibt es "exotische"Biochemien?.- 1.4 Ursprung des Lebens.- 1.4.1 Allgemeine Darstellung der chemischen und präbiotischen Evolution.- 1.4.2 Mikrofossilien in Sedimentgesteinen des Präcambriums.- 1.4.3 Umweltbedingungen vor mehr als drei Milliarden Jahren.- 1.4.4 Ausgangsmaterial für die chemische Evolution.- 1.4.5 Laboratoriumsversuche zur Bildung von kleinen Molekülen.- 1.4.6 Ursprung der optischen Aktivität.- 1.4.7 Präbiotische Polymere und der Ursprung der biologischen Information.- 1.4.8 Selbstorganisation zu Präzellen?.- 1.4.9 Weitere Fragen.- 1.5 Grundsätze biochemischer Reaktionen.- 1.6 Aufgaben.- 2. Topologie der Zelle.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Zellmembranen.- 2.3 Prokaryotische Zelle.- 2.4 Eukaryotische Zelle.- 2.5 Fraktionierung der Zellbestandteile.- 2.6 Stofftransport durch Membranen.- 2.7 Viren und Phagen.- 2.8 Aufgaben.- 3. Eigenschaften der Aminosäuren und Peptide.- 3.1 Aminosäuren.- 3.1.1 Chiralität.- 3.1.2 Zwitterionenstruktur.- 3.1.2.1 pK-Werte.- 3.1.2.2 Isoelektrische Punkte und Titrationskurven.- 3.1.3 Weitere allgemeine Eigenschaften der Aminosäuren.- 3.1.3.1 Ninhydrin-Reaktion.- 3.1.3.2 Konsequenzen der Zwitterionenstruktur.- 3.1.3.3 Reaktionen der Carboxylgruppe.- 3.1.3.4 Reaktionen der Aminogruppe.- 3.1.3.5 Reaktionen der Seitengruppe R.- 3.1.3.6 UV-Absorption der Aminosäuren.- 3.1.4 Einteilung der Aminosäuren.- 3.1.5 Die einzelnen Aminosäuren.- 3.1.6 Analytische Trennung und Bestimmung der Aminosäuren.- 3.2 Peptide.- 3.2.1 Bildung der Peptidbindung.- 3.2.2 Säure-Basen-Eigenschaften der Peptide.- 3.2.3 Natürlich vorkommende Peptide.- 3.2.4 Bestimmung der Aminosäuresequenz in Peptidketten.- 3.2.5 Chemische Synthesen von Peptiden.- 3.3 Aufgaben.- 4. Struktur und Eigenschaften der Proteine.- 4.1 Struktur der Proteine.- 4.1.1 Aminosäuresequenzen in Proteinen.- 4.1.2 Helix- und Faltblattstrukturen (Sekundärstruktur).- 4.1.3 Weitere Faltungen der Polypeptidkette (Tertiärstruktur).- 4.1.4 Bindungen zur Stabilisierung der Kettenkonformation.- 4.1.4.1 Disulfidbrücke.- 4.1.4.2 Wasserstoffbrücke.- 4.1.4.3 Hydrophobe Wechselwirkungen (Bindungen).- 4.1.4.4 Elektrostatische Bindungen.- 4.1.5 Quartär- oder Untereinheitenstruktur.- 4.2 Weitere Eigenschaften der Proteine.- 4.2.1 Molekülmassen und ihre Bestimmung.- 4.2.1.1 Ermittlung der Molekülmasse aus analytischen Daten.- 4.2.1.2 Osmotischer Druck und Molekülmasse.- 4.2.1.3 Sedimentationskonstanten und Molekülmasse.- 4.2.1.4 Gelfiltration und Molekülmasse.- 4.2.1.5 Weitere Methoden zur Molekülmassenbestimmung.- 4.2.2 Elektrochemische Eigenschaften.- 4.2.3 Kolloidchemische Eigenschaften.- 4.2.4 Optische Eigenschaften.- 4.2.5 Immunologische Charakterisierung.- 4.2.6 Biologische Aktivität der Proteine.- 4.3 Reindarstellung der Proteine.- 4.4 Aufgaben.- 5. Enzyme und Biokatalyse.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Katalyse, Kopplung von Reaktionen und Fließgleichgewichte.- 5.3 Einfache Enzymkinetik.- 5.4 pH-Abhängigkeit der Enzymaktivität.- 5.5 Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität.- 5.6 Enzymhemmungen.- 5.6.1 Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Substrat- oder Produktkonzentration.- 5.6.2 Kompetitive Hemmung.- 5.6.3 Allosterische Hemmung oder Aktivierung.- 5.6.4 Weitere Hemmtypen.- 5.7 Mechanismus der Enzymkatalyse.- 5.8 Nomenklatur und Einteilung der Enzyme.- 5.9 Aufgaben.- 6. Coenzyme und Vitamine.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Coenzyme der Oxidoreduktion.- 6.2.1 Nicotinamidnucleotide.- 6.2.2 Flavinnucleotide.- 6.2.3 Weitere Coenzyme von Oxidoreductasen.- 6.2.3.1 Liponsäure.- 6.2.3.2 Hämin.- 6.2.3.3 Eisen-Schwefel-Proteine.- 6.2.3.4 Chinone.- 6.3 Energiereiche Phosphate.- 6.3.1 Nucleosidphosphate.- 6.3.2 Weitere energiereiche Phosphate.- 6.4 Coenzyme der Übertragung von C1-Fragmenten.- 6.4.1 S-Adenosylmethionin als Methyl-Donator.- 6.4.2 Tetrahydrofolsäure.- 6.4.3 Biotin.- 6.5 Coenzyme der Übertragung von C2-Fragmenten.- 6.5.1 Thiamindiphosphat.- 6.5.2 Coenzym A.- 6.6 Pyridoxalphosphat.- 6.7 Vitamin B12 und DA-Cobalamin.- 6.8 Weitere Coenzyme bzw. Cofaktoren.- 6.9 Vitamine.- 6.9.1 Fettlösliche Vitamine.- 6.9.2 Wasserlösliche Vitamine.- 6.10 Aufgaben.- 7. Kohlenhydrate und ihr Stoffwechsel.- 7.1 Bemerkungen zur Chemie der Kohlenhydrate.- 7.2 Anaerober Glucosestoffwechsel.- 7.2.1 Allgemeines.- 7.2.2 Anaerober Glucoseabbau und Gluconeogenese.- 7.3 Weitere Formen des anaeroben Monosaccharidstoffwechsels.- 7.3.1 Anaerober Abbau weiterer Hexosen.- 7.3.2 Anaerobe Umwandlung von Monosacchariden ineinander.- 7.3.3 Weitere Gärungsformen.- 7.4 Oxidativer Glucoseabbau.- 7.5 Oligo- und Polysaccharide und ihr Stoffwechsel.- 7.5.1 Allgemeines.- 7.5.2 Spaltung der Oligo- und Polysaccharide.- 7.5.3 Biosynthese der Oligo- und Polysaccharide.- 7.6 Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels und seine Integration in den Gesamtstoffwechsel.- 7.7 Photosynthetische Bildung der Zucker.- 7.7.1 Licht- und Dunkelreaktion.- 7.7.2 Photosynthetische Bildung der Glucose (Calvin-Cyclus).- 7.7.3 Photoatmung.- 7.7.4 Hatch-Slack-Weg.- 7.8 Aufgaben.- 8. Oxidativer Endabbau und ATP-Synthese.- 8.1 Allgemeines.- 8.2 Abbau der ?-Oxosäuren.- 8.3 Abbau des Acetats.- 8.3.1 Citrat-Cyclus.- 8.3.2 Glyoxylat-Cyclus.- 8.4 Atmungskettenphosphorylierung.- 8.5 Lichtreaktionen der Photosynthese (Photophosphorylierung, NADPH-Bildung, Photoatmung).- 8.5.1 Chloroplasten.- 8.5.2 Photosynthetische Pigmente.- 8.5.3 Photochemischer Primärprozeß.- 8.6 Aufgaben.- 9. Lipide und ihr Stoffwechsel.- 9.1 Zur Chemie der Lipide.- 9.2 Allgemeines zur Biochemie der Lipide.- 9.3 Oxidation der Fettsäuren.- 9.3.1 Transport der Fettsäuren in die Mitochondrien.- 9.3.2 Abbau geradkettiger gesättigter Fettsäuren.- 9.3.3 Abbau verzweigter Fettsäuren.- 9.3.4 Abbau ungesättigter Fettsäuren.- 9.4 Synthese der Lipide.- 9.4.1 Synthese der Fettsäuren.- 9.4.2 Synthese der Glyceride und Phosphatide.- 9.4.2.1 Synthese der Glyceride.- 9.4.2.2 Synthese der Phosphatide (Phosphoglyceride).- 9.5 Aufgaben.- 10. Abbau der Proteine und Stoffwechsel der Aminosäuren.- 10.1 Spaltung der Proteine und Resorption der Aminosäuren.- 10.2 Abbau der Aminosäuren.- 10.2.1 Transaminierungen.- 10.2.2 Oxidative Desaminierungen.- 10.2.3 Terminale Ausscheidung des Aminostickstoffs.- 10.2.4 Abbauwege für Aminosäuren.- 10.2.4.1 Abbau zu Acetyl-CoA.- 10.2.4.2 Abbau zu Succinat.- 10.2.4.3 Abbau zu ?-Oxoglutarat.- 10.2.4.4 Abbau zu Oxalacetat.- 10.2.4.5 Decarboxylierung von Aminosäuren.- 10.3 Pathologische Störungen des Aminosäureabbaus.- 10.4 Biosynthese der Aminosäuren.- 10.5 Aminosäuren als Vorstufe für weitere Synthesen.- 10.6 Aufgaben.- 11. Nucleinsäuren und Proteinbiosynthese.- 11.1 Bausteine der Nucleinsäuren und ihr Stoffwechsel.- 11.1.1 Bausteine der Nucleinsäuren.- 11.1.2 Stoffwechsel der Purinnucleotide.- 11.1.2.1 Synthese.- 11.1.2.2 Abbau.- 11.1.3 Stoffwechsel der Pyrimidinnucleoside.- 11.1.3.1 Synthese.- 11.1.3.2 Abbau.- 11.2 Struktur der Nucleinsäuren und Chromosomen.- 11.2.1 Struktur der Deoxyribonucleinsäuren (DNA).- 11.2.2 Die Chromosomenstruktur.- 11.2.3 Struktur der Ribonucleinsäuren.- 11.3 Funktion, Biosynthese und Abbau der Nucleinsäuren.- 11.3.1 Funktion, Biosynthese, Rekombination und Abbau der DNA.- 11.3.2 Biosynthese und Abbau der RNA.- 11.4 Proteinbiosynthese.- 11.4.1 Aktivierung der Aminosäuren.- 11.4.2 Teilschritte der ribosomalen Proteinsynthese.- 11.4.2.1 Ribosomen.- 11.4.2.2 Startreaktion.- 11.4.2.3 Kettenverlängerung (Elongation).- 11.4.2.4 Kettenabbruch (Termination).- 11.4.2.5 Polysomen.- 11.4.3 Proteinprozessieren und Transport.- 11.4.4 Inhibition und Regulation der Proteinbiosynthese.- 11.4.4.1 Inhibitoren der Proteinbiosynthese.- 11.4.4.2 Regulation von Proteinbiosynthese und Genexpression.- 11.5 Genetischer Code.- 11.5.1 Entzifferung des genetischen Codes.- 11.5.2 Mutationen.- 11.6 Nicht-ribosomale Peptidsynthesen und biologischer Informationsfluß.- 11.7 Aufgaben.- 12. Regulation und Integration des Stoffwechsels.- 12.1 Prinzipien der gegenseitigen Kontrolle enzymatischer Prozesse.- 12.1.1 Kompartimentierung.- 12.1.2 Einfache Kontrolle durch das Substratangebot.- 12.1.3 Allosterische Kontrolle.- 12.1.4 Kontrolle durch Enzymmodifizierung.- 12.1.5 Kontrolle durch Enzymsynthese.- 12.2 Prinzipien der nervösen und hormonalen Regulation.- 12.2.1 Kontrolle der Ausscheidung wichtiger Hormone.- 12.2.2 Prinzipien der Wirkung von Hormonen auf den Zellstoffwechsel.- 12.2.2.1 Membrangebundene Hormonrezeptoren.- 12.2.2.2 Hormonrezeptoren des Cytoplasmas.- 12.3 Integration einzelner Stoffwechselprozesse.- 12.3.1 Integration von Citrat-Cyclus, Atmungskettenphosphorylierung und Glycolyse.- 12.3.2 Integration von Fettsäuresynthese, Gluconeogenese und Mitochondrienfunktion.- 12.3.3 Integration des Stoffwechsels der Proteine und Aminosäuren.- sowie der Nucleinsäuren und ihrer Bausteine.- 12.3.4 Regulation des NAD(P)H/NAD(P)+-Verhältnisses.- 12.3.5 Regulation des ATP/ADP-Verhältnisses.- 12.4 Zusammenwirken von Geweben und Organen.- 12.4.1 Wechselbeziehungen zwischen Verdauungstrakt, Leber, Muskelgewebe, Fettgewebe und Gehirn.- 12.4.2 Ausscheidung von Endprodukten des Stoffwechsels.- 12.4.3 Mechanische Funktionen der Muskulatur.- 12.4.4 Biochemische Aspekte der Funktion des Nervensystems.- 12.5 Aufgaben.- 13. Anhang.- 13.1 Verzeichnis wichtiger Abkürzungen und Code-Buchstaben.- 13.2 Zeittafel wichtiger biochemischer Entdeckungen der Neuzeit.- 13.3 Naturkonstanten, Einheiten und ihre Umrechnung.- 13.4 Lösungen.- 13.5 Literatur.

Produktinformationen

Titel: Biochemie
Untertitel: Eine Einführung
Autor:
Undefiniert:
EAN: 9783540537274
ISBN: 978-3-540-53727-4
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer
Genre: Biochemie & Biophysik
Anzahl Seiten: 261
Gewicht: 635g
Größe: H254mm x B203mm
Jahr: 1991
Auflage: 2. A.

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