Biochemie

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 exotischeBiochemien?.- 1.4 Ursprung des Lebens.- 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.- 3.2 Peptide.- 3.3 Aufgaben.- 4. Struktur und Eigenschaften der Proteine.- 4.1 Struktur der Proteine.- 4.2 Weitere Eigenschaften 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.- 5.7 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.- 6.3 Energiereiche Phosphate.- 6.4 Coenzyme der Übertragung von C1-Fragmenten.- 6.5 Coenzyme der Übertragung von C2-Fragmenten.- 6.6 Pyridoxalphosphat.- 6.7 Vitamin B12 und DA-Cobalamin.- 6.8 Weitere Coenzyme bzw. Cofaktoren.- 6.9 Vitamine.- 6.10 Aufgaben.- 7. Kohlenhydrate und ihr Stoffwechsel.- 7.1 Bemerkungen zur Chemie der Kohlenhydrate.- 7.2 Anaerober Glucosestoffwechsel.- 7.3 Weitere Formen des anaeroben Monosaccharidstoffwechsels.- 7.4 Oxidativer Glucoseabbau.- 7.5 Oligo- und Polysaccharide und ihr Stoffwechsel.- 7.6 Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels und seine Integration in den Gesamtstoffwechsel.- 7.7 Photosynthetische Bildung der Zucker.- 7.8 Aufgaben.- 8. Oxidativer Endabbau und ATP-Synthese.- 8.1 Allgemeines.- 8.2 Abbau der ?-Oxosäuren.- 8.3 Abbau des Acetats.- 8.4 Atmungskettenphosphorylierung.- 8.5 Lichtreaktionen der Photosynthese (Photophosphorylierung, NADPH-Bildung, Photoatmung).- 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.- 9.4 Synthese der Lipide.- 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.- 10.3 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.- 11.2 Struktur der Nucleinsäuren und Chromosomen.- 11.3 Funktion, Biosynthese und Abbau der Nucleinsäuren.- 11.4 Proteinbiosynthese.- 11.5 Genetischer Code.- 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.- 12.2 Prinzipien der nervösen und hormonalen Regulation.- 12.3 Integration einzelner Stoffwechselprozesse.- 12.4 Zusammenwirken von Geweben und Organen.- 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.