Biochemie und Pathobiochemie

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1 4S/3 (Hrsg.) (Hrsg.) Peter C. Heinrich (Hrsg.) Biochemie und Pathobiochemie 8., völlig neu bearbeitete Auflage Mit 1192 vierfarbigen Abbildungen und 192 Tabellen Universitäts- und Landesbibliothek Bibliothek Biologie Schnittspahnstr. 10, Darmstadt ^J Springer

2 XV JL I Bausteine und Strukturelemente 5.6 Chemische und physikalische Eigenschaften von Nucleinsäuren Grundlagen der Lebensvorgänge, Biomoleküle, Zellen und Organismen Wasser Kohlenhydrate, Lipide und Aminosäuren Kohlenhydrate Lipide Aminosäuren Proteine 55 Hans R. Kalbitzer, Klassifizierung und Eigenschaften von Proteinen 56 Charakterisierung von Proteinen 59 Die räumliche Struktur der Proteine 69 Denaturierung, Faltung und Fehlfaltung von Proteinen 86 Methoden zur Strukturbestimmung von Proteinen 90 Synthese von Peptiden und Proteinen 92 Genomikund Proteomik Bioenergetik und Enzymologie 99 Thomas Kriegel, Wolfgang Schellenberger Thermodynamik und allgemeine Bioenergetik 100 Katalyse in biologischen Systemen 107 Mechanismen der Enzymkatalyse 117 Enzymkinetik 121 Regulation der Enzymaktivität 129 Enzyme in der Medizin Nucleotideund Nucleinsäuren 141 Matthias Montenarh, Nucleosideund Nucleotide 142 Zusammensetzung und Primärstruktur der Nucleinsäuren 146 Aufbau der DNA 147 DNA als Trägerin der Erbinformation 158 Struktur und biologische Bedeutung der RNA Zelluläre Organellen, Strukturen und Transportvorgänge 173 Andrej Hasilik 6.1 Zelluläre Kompartimente, Membranen und Transport Organellen und Partikel Cytoskelett 207 I 215 II Stoffwechsel der Zelle: Weitergabe und Realisierung der Erbinformation 7 Replikation und Gentechnik 219 Mathias Montenarh 7.1 Der Zellzyklus Die Replikation der DNA Veränderungen der DNA-Sequenz Gentechnik Transkription und posttranskriptionale Prozessierung der RNA 255 Mathias Montenarh 8.1 Allgemeiner Mechanismus dertranskription Transkription bei Prokaryoten Transkription bei Eukaryoten Regulation dertranskription bei Prokaryoten Regulation der Genexpression bei Eukaryoten Biosynthese, Modifikation und Abbau von Proteinen 285 Andrej Hasilik 9.1 Biosynthese von Proteinen Faltung,Transport und Modifikation von Proteinen Proteinolyse und Abbau von Proteinen Viren 325 Susanne Modrow 10.1 Aufbau und Einteilung der Viren 326

3 XVI 10.2 Virusvermehrung und Replikation Folgen der Virusinfektion für Wirtszelle und Wirtsorganismus Diagnostik von Virusinfektionen Prophylaxe und Therapie von Virusinfektionen 348 ~~ 353 I 1 i I j III Stoffwechsel der Zelle:!! Intermediärstoffwechsel i I1 Stoffwechsel von Glucose und Glycogen Abbau der Glucose Der Glycogenstoffwechsel DieGluconeogenese Regulation von Glucoseaufnahme und -phosphorylierung Regulation des Glycogenstoffwechsels Regulation von Glycolyse und Gluconeogenese Pathobiochemie Stoffwechsel von Triacylglycerinen und Fettsäuren Stoffwechsel dertriacylglycerine Stoffwechsel der Fettsäuren Regulation des Stoffwechsels von Fettsäuren und Triacylglycerinen Ungesättigte Fettsäuren und Eikosanoide Pathobiochemie Stoffwechsel der Aminosäuren 427 Klaus-Heinrich Röhm 13.1 Stoffwechsel des Stickstoffs Stickstoffhaushalt des Menschen Reaktionen und Enzyme im Aminosäurestoffwechsel Übersicht über den menschlichen Aminosäurestoffwechsel Aminosäurestoffwechsel der Organe Stoffwechsel einzelner Aminosäuren Der Citratzyklus 477, Ulrich Brandt 14.1 Stellung des Citratzyklus im Stoffwechsel Reaktionsfolge des Citratzyklus Regulation des Citratzyklus Amphibole Natur des Citratzyklus Redoxreaktionen, Sauerstoff und oxidative Phosphorylierung 489 Ulrich Brandt 15.1 Energieumwandlung in den Mitochondrien Oxidoreduktasen Oxidativer Stress Pathobiochemie Koordinierung des Stoffwechsels Nahrungszufuhr und Nahrungskarenz Muskelarbeit IV Stoffwechsel der Zelle: Biosynthese von Speicher- und Baustoffen Biosynthese von Kohlenhydraten Biosynthese und Stoffwechsel von Monosacchariden Biosynthese der Zuckerbausteine von Glycoproteinen und Glycosaminoglycanen Biosynthese von Oligosacchariden und Heteroglycanen Stoffwechsel von Phosphoglyceriden, Sphingolipiden und Cholesterin Stoffwechsel der Phosphoglyceride Stoffwechsel der Sphingolipide Stoffwechsel der Isopreniipide und des Cholesterins Lipide und Signalmoleküle.. Transport der Lipide im Blut :. Pathobiochemie w Stoffwechsel der Purine und Pyrimidine.. 585, Monika Löffler Biosynthese von Purin- und Pyrimidinnucleotiden 586 Wiederverwertung von Purinen und Pyrimidinen 597 Abbau von Nucleotiden 599 Pathobiochemie Häm und Gallenfarbstoffe Biosynthese des Häms 608

4 XVII 20.2 Pathobiochemie: Störungen der Hämbiosynthese Abbau des Häms zu Gallenfarbstoffen Pathobiochemie: Störungen des Bilirubinstoffwechsels Nichtkollagene, zelladhäsiveglycoproteine Abbau der extrazellulären Matrix Biochemie und Pathobiochemie des Skelettsystems Biochemie der Haut ; ~"'~ ~ """ " " ~ j V Stoffwechsel des Organis- ; i mus: Bedeutung von Nahrungskomponenten! Ernährung 631 Hannelore Daniel, Uwe Wenzel Energiebilanz 632 Der Ernährungszustand 638 Veränderungen der Energiebilanz 639 Kontrollmechanismen der Nahrungsaufnahme, Energie- und Nährstoffzufuhr 642 Die Stoffwechselbedeutung einzelner Nährstoffe und ihre Beteiligung an der Homöostase Besondere Ernährungserfordernisse Spurenelemente Allgemeine Grundlagen Die einzelnen Spurenelemente Vitamine."." 679, Regina Brigelius-Flohe Allgemeine Grundlagen und Pathobiochemie 680 Fettlösliche Vitamine 683 Wasserlösliche Vitamine 697 Vitaminähnliche Substanzen VI Stoffwechseides Organismus: spezifische Gewebe 24 Binde- und Stützgewebe Rainer Deutzmann, Leena Peter Bruckner 24.1 Zusammensetzung der extrazellulären Bruckner-Tuderman, Matrix (ECM) Kollagene Elastische Fasern Proteoglykane Kommunikation zwischen Zellen: Extrazelluläre Signalmoleküle, Rezeptoren und Signaltransduktion 755 Peter C. Heinrich, Serge Haan, Heike M. Hermanns,, Gerhard Müller-Newen, Fred Schaper 25.1 Extrazelluläre Signalmoleküle und die Kommunikation zwischen Zellen Stoffwechsel und Analyse von Hormonen und Cytokinen Rezeptoren für Hormone und Cytokine Prinzipien der Signaltransduktion von Membranrezeptoren Einteilung der Cytokine Signaltransduktion G-Protein-gekoppelter Rezeptoren Signaltransduktion von Rezeptor-Tyrosinkinasen und Rezeptor-Serin/Threoninkinasen Signaltransduktion über Rezeptoren mit assoziierten Kinasen Besondere Aktivierungsmechanismen Regulation der Signaltransduktion Die schnelle Stoffwechselregulation 809 Harald Staiger, Norbert Stefan, Monika Kellerer, Hans-Ulrich Häring 26.1 Insulin Glucagon Katecholamine Pathobiochemie: Diabetes mellitus Hypothalamisch-hypophysäres System und Zielgewebe 841 Josef Köhrle, 27.1 Hypothalamisch-hypophysäreBeziehungen Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsenhormonachse Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-(Zonafasciculata-)Achse Hypothalamus-Hypophysen-Gonadenachse Zielgewebe der Gonadotropine beim Mann Zielgewebe der Gonadotropine bei der Frau DieWachstumshormon-IGF-Achse Antidiuretisches Hormon (Vasopressin) und Oxytocin

5 XVIII 28 Funktion der Nieren und Regulation des Wasser-und Elektrolyt-Haushalts Armin Kurtz 28.1 Die Niere Der Endharn (Urin) ' Der Wasserhaushalt Der Natriumhaushalt Der Kaliumhaushalt : Der Calcium-und Phosphathaushalt Der Magnesium-und Sulfathaushalt Der Säure-Basen-Haushalt Blut Korpuskulare Elemente des Bluts Erythrozyten Leukozyten Thrombozyten Blutstillung Plasmaproteine Muskelgewebe 1001 Dieter O. Fürst, Matthias Gautel, 30.1 Feinstruktur der Muskulatur Die Proteine des kontraktilen Apparats Molekularer Mechanismus der Muskelkontraktion und-relaxation Regeneration der Muskelzelle Pathobiochemie: Angeborene und erworbene Muskelerkrankungen....' _ 31 Nervensystem 1023 Astrid Scheschonka, Heinrich Betz, Cord-Michael Becker 31.1 Stoffwechsel des Gehirns Neuronale Zellen! Chemische Signalübertragung zwischen Neuronen Nicht-neuronale Zellen Neurodegenerative Krankheiten Neuronale Stammzellen und neurotrophe Faktoren Leber 1083 Dieter Häussinger, 33.1 Die zellulären Bestandteile der Leber und ihre anatomischen Beziehungen Funktionen der Leberparenchymzellen Biotransformation Die Leber als Ausscheidungsorgan Funktionen der Nichtparenchymzellen der Leber Pathobiochemie Immunsystem 1103 Siegfried Ansorge 34.1 Angeborene Immunantwort Molekulare Instrumente der adaptiven Immunantwort Die zellulären Komponenten des adaptiven Immunsystems Komplementsystem Wechselwirkungen zwischen unspezifischer und spezifischer Immunantwort Immunabwehr von Mikroorganismen Pathobiochemie Tumorgewebe Fehlregulation des Wachstums und der Differenzierung bei Tumoren Tumorentstehung (Cancerogenese) Onkogene Antionkogene Kumulative Aktivierung von Onkogenen und Inaktivierung von Antionkogenen beim Mehrschrittprozess dertumorigenese Entstehung von Fusionsgenen durch Translokationen Mechanismen der Invasion und Metastasierung Tumorentstehung durch Cancerogene Stoffwechsel von Tumorgeweben Früherkennung von Tumoren Krebstherapie Gentherapeutische Ansätze bei Krebserkrankungen Gastrointestinaltrakt 1053, Joachim Mössner 32.1 Gastrointestinale Sekrete Verdauung und Resorption einzelner Nahrungsbestandteile Das Immunsystem des Intestinaltrakts Anhang Häufige Abkürzungen 1164 Sachverzeichnis 1167