Taschenatlas der Biochemie

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1 Taschenatlas der Biochemie Jan Koolman Klaus-Heinrich Röhm 207 Farbtafeln von Jürgen Wirth 2., überarbeitete und erweiterte Auflage HLuHB Darmstadt ii Uli in in 1998 Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

2 VII Inhaltsverzeichnis Einführung 1 Grundlagen Chemie Periodensystem 2 Bindungen 4 Molekülstruktur 6 Isomerie 8 Biomoleküle 10 Chemische Reaktionen 12 Physikalische Chemie Energetik 14 Gleichgewichte 16 Enthalpie und Entropie 18 Reaktionskinetik 20 Katalyse 22 Wasser als Lösungsmittel 24 Hydrophobe Wechselwirkungen 26 Säuren und Basen 28 Redox-Prozesse 30 Biomoleküle Kohlenhydrate Übersicht 32 Chemie der Zucker 34 Mono- und Disaccharide 36 Polysaccharide: Übersicht 38 Pflanzliche Polysaccharide 40 Glycosaminoglycane und Glycoproteine 42 Lipide Übersicht 44 Fettsäuren und Fette 46 Phospholipide und Glycolipide 48 Isoprenoide 50 Steroide: Struktur 52 Steroide: Übersicht 54 Aminosäuren Chemie und Eigenschaften 56 Proteinogene Aminosäuren 58 Aminosäure-Analyse 60 Peptide und Proteine Übersicht 62 Peptidbindung 64 Sekundärstrukturen 66 Strukturproteine 68 Globuläre Proteine 70 Proteinfaltung 72 Molekülmodelle: Insulin 74 Isolierung und Analyse von Proteinen.. 76 Nucleinsäuren Basen und Nucleotide 78 RNA 80 DNA 82 Molekülmodelle: DNA und trna 84 Stoffwechsel Enzyme Grundlagen 86 Enzymkatalyse 88 Enzymkinetik 90 Hemmstoffe 92 Lactat-Dehydrogenase: Struktur 94 Lactat-Dehydrogenase: Mechanismus.. 96 Enzymatische Analyse 98 Redox-Coenzyme 100 Gruppenübertragende Coenzyme 102 Aktivierte Metabolite 104 Stoffwechsel-Regulation Intermediär-Stoffwechsel: Übersicht Regulationsmechanismen 108 Allosterische Regulation 110 Transkriptionskontrolle 112 Hormonale Kontrolle 114 Energie-Stoffwechsel ATP 116 Energetische Kopplung 118 Energie-Konservierung an Membranen. 120 Photosynthese: Lichtreaktion 122 Photosynthese: Dunkelreaktion 124 Molekülmodelle: Photosysteme 126 Oxosäure-Dehydrogenasen 128 Citrat-Cyclus: Reaktionen 130

3 VIII Inhaltsverzeichnis Citrat-Cyclus: Stoffwechsel- Funktionen 132 Atmungskette 134 ATP-Synthese 136 Regulation des Energie-Stoffwechsels Atmung und Gärung 140 Fermentationen 142 Kohlenhydrat-Stoffwechsel Glycolyse 144 Hexosemonophosphat-Weg 146 Gluconeogenese 148 Glycogen-Stoffwechsel 150 Regulation des Kohlenhydrat-Stoffwechsels 152 Diabetes mellitus 154 Lipid-Stoffwechsel Fettstoffwechsel: Übersicht 156 Fettsäüreabbau: ß-Oxidation 158 Nebenwege des Fettsäure-Abbaus 160 Fettsäure-Synthese 162 Biosynthese komplexer Lipide 164 Biosynthese von Cholesterol 166 Protein-Stoffwechsel Übersicht 168 Proteolyse 170 Transaminierung und Desaminierung Aminosäure-Abbau 174 Harnstoff-Cyclus 176 Biosynthese von Aminosäuren 178 Nucleotid-Stoffwechsel Nucleotid-Abbau 180 Purin- und Pyrimidin-Biosynthese 182 Nucleotid-Biosynthese 184 Porphyrin-Stoffwechsel Häm-Biosynthese 186 Porphyrin-Abbau 188 Zellorganellen Grundlagen Aufbau der Zelle 190 Zellfraktionierung 192 Zentrifugation 194 Zellbestandteile und Cytoplasma 196 Cytoskelett Komponenten 198 Struktur und Funktionen 200 Zellkern 202 Mitochondrien Struktur und Funktionen 204 Transportsysteme 206 Biologische Membranen Struktur und Bestandteile 208 Funktionen und Zusammensetzung Transportprozesse 212 Transportproteine 214 Endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat Aufbau und Funktionen 216 Proteinsynthese und -reifung 218 Lysosamen 220 Intrazellulärer Transport Proteintranslokation, Chaperone 222 Proteinsortieren 224 Molekulare Genetik Übersicht 226 Genom 228 Replikation 230 Transkription 232 RNA-Reifung 234 Genetischer Code, Aminosäure- Aktivierung 236 Ribosomen: Initiation der Translation 238 Ribosomen: Elongation, Termination Antibiotika 242 Mutation und Reparatur 244 Gentechnik Klonieren von DNA 246 Sequenzieren von DNA 248 PCR und RFLP 250 Gewebe und Organe Verdauungsystem Übersicht 252 Verdauungssekrete 254 Verdauungsprozesse 256 Resorption 258 Blut Zusammensetzung und Funktionen Plasmaproteine 262 i

4 Inhaltsverzeichnis IX Lipoproteine 264 Hämoglobin 266 Gastransport 268 Erythrocyten-Stoffwechsel 270 Säure-Basen-Haushalt 272 Blutgerinnung 274 Fibrinolyse, Blutgruppen 276 Immunsystem Immunantwort 278 Antikörper 280 Biosynthese von Antikörpern 282 MHC-Proteine 284 Komplement-System 286 Monoklonale Antikörper, Immunoassay 288 Leber Funktionen 290 Pufferfunktion im Organstoffwechsel Kohlenhydrat-Stoffwechsel 294 Lipid-Stoffwechsel 296 Gallensäuren 298 Biotransformation 300 Cytochrom P450-Systeme 302 Ethanol-Stoffwechsel 304 Niere Funktionen 306 Urin 308 Protonen- und Ammoniak-Ausscheidung 310 Elektrolyt- und Wasser-Rückgewinnung 312 Hormone der Niere 314 Muskel Kontraktion 316 Kontrolle der Muskelkontraktion 318 Muskel-Stoffwechsel I 320 Muskel-Stoffwechsel II 322 Bindegewebe Knochen, Zähne und Bindegewebe 324 Collagene 326 Extrazelluläre Matrix 328 Gehirn und Sinnesorgane Nervengewebe 330 Ruhepotential und Aktionspotential Neurotransmitter 334 Synapsen 336 Sehen 338 Ernährung Nahrungsstoffe Organische Stoffe 340 Mineralien und Spurenelemente 342 Vitamine Fettlösliche Vitamine 344 Wasserlösliche Vitamine Wasserlösliche Vitamine II 348 Hormone Hormonsysteme Grundlagen 350 Plasmaspiegel und Hormonhierarchie. 352 Lipophile Hormone 354 Stoffwechsel von Steroidhormonen Wirkungsmechanismus 358 Hydrophile Hormone 360 Stoffwechsel von Peptidhormonen Wirkungsmechanismus 364 Second messenger 366 Weitere Signalstoffe Eicosanoide 368 Cytokine 370 Wachstum und Entwicklung Zellproliferation Zellcyclus 372 Apoptose 374 Oncogene 376 Tumore 378 Cytostatika 380 Viren 382 Morphogenese 384 Stoffwechsel-Kartei Erläuterungen 386 Calvin-Cyclus 387 Kohlenhydrat-Stoffwechsel 388 Biosynthese von Fett und Membranlipiden 389 Synthese der Ketonkörper und Steroide 390 Abbau von Fetten und Phospholipiden. 391 Biosynthese der essentiellen Aminosäuren 392

5 Inhaltsverzeichnis Biosynthese nichtessentieller Aminosäuren 393 Aminosäure-Abbau I 394 Aminosäure-Abbau II 395 Ammoniak-Stoffwechsel 396 Biosynthese der Purin-Nucleotide 397 Biosynthese der Pyrimidin-Nucleotide, C-Stoffwechsel 398 Abbau von Nucleotiden 399 Kommentierte Enzymliste 400 Abkürzungen 411 Größen und Einheiten 413 Weiterführende und ergänzende Literatur 414 Quellenangaben 415 Sachverzeichnis 416 Erklärungstafeln I Einband, Innenseite vorn II Einband, Innenseite hinten