Inhaltsverzeichnis. Organische Chemie und Biochemie 1. Proteine und Peptide 23. Enzyme 47. Coenzyme 71

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1 Inhaltsverzeichnis Organische Chemie und Biochemie 1 1. Die chemische Bindung 1 2. Das Wasser 2 3. Der Kohlenwasserstoff als Grandkörper 4 4. Die funktionellen Gruppen 6 5. Biochemisch wichtige Reaktionen Größe und Gestalt der Moleküle 14 Proteine und Peptide Einteilung und Nomenklatur der Proteine Aminosäuren - Die Bausteine der Proteine Die Primärstruktur Die Konformation der Peptidketten (Sekundärstruktur) Die Tertiärstruktur Quartärstruktur, Kooperativität und Allosterie Biologisch aktive Peptide Trennung und Reindarstellung von Proteinen Pathobiochemie 44 Enzyme Chemische Natur der Enzyme Chemische Gleichgewichte und Energetik Aktivierungsenergie, Katalysatoren und Enzyme Fließgleichgewichte und stationäre Zustände Enzymstruktur: Das aktive Zentrum Mechanismen der Enzymkatalyse Kinetik und Regulation von Enzymen Einteilung und Nomenklatur der Enzyme Pathobiochemie 68 Coenzyme Coenzyme und prosthetische Gruppen Bau und Einteilung der Coenzyme Redoxpotentiale Coenzyme der Oxidoreduktasen 77

2 5. Gruppenübertragung und Gruppenübertragungspotential Adenosintriphosphat als gruppenübertragendes Coenzym Coenzyme des C1-Stoffwechsels Coenzyme des C 2-Stoffwechsels Coenzyme der Lyasen, Isomerasen und Ligasen Pathobiochemie 100 Nucleinsäuren: Struktur und Organisation Desoxyribonucleinsäure als Träger genetischer Information Bausteine der Nucleinsäuren Primärstruktur der Nucleinsäuren Raumstruktur der Desoxyribonucleinsäure Analyse der DNA-Struktur Chromosomenstruktur Pathobiochemie 120 Nucleinsäure-Synthese und Expression der genetischen Information Replikation der DNA Molekulargenetische Methoden Transkription: Biosynthese der RNA Regulation der Genexpression Translation: die Protein-Biosynthese Biochemie der Viren. Virale und zelluläre Onkogene Mutationen, Veränderungen des Genoms Biochemische Evolution Pathobiochemische und pharmakologische Aspekte Stoffwechsel der Proteine und Aminosäuren Proteolytische Enzyme Übersicht über den Abbau der Aminosäuren Decarboxylierung von Aminosäuren zu biogenen Aminen Transaminierung der a-amino-gruppe mit 2-Oxosäuren Desaminierung der a-amino-gruppe Ammoniak-Entgiftung und Harnstoffbildung Schicksal des Kohlenstoff-Skeletts der Aminosäuren Abbau von Aminosäuren zu aktivierten Fettsäuren Stoffwechsel der aromatischen Aminosäuren Q-Fragmente liefernde Aminosäuren Oxoglutarsäure oder C4-Dicarbonsäuren liefernde Aminosäuren 188

3 12. Stickstoff-Assimilation aus Nitrat und N Schwefel-Assimilation aus Sulfat Übersicht über die Biosynthese der Aminosäuren Von Aminosäuren abgeleitete Sekundärstoffwechselprodukte Pathobiochemie 199 Oxidative Decarboxylierung, Citratzyklus und Porphyrin-Biosynthese Bedeutung des Citratzyklus Die oxidative Decarboxylierung Reaktionen des Citratzyklus Energieausbeute im Citratzyklus Der Citratzyklus als Drehscheibe des Stoffwechsels Porphyrin-Biosynthese Pathobiochemie 219 Einfache Zucker, Monosaccharide Konfiguration und Konformation Die wichtigsten Zucker Umwandlung der Zucker ineinander Der Pentosephosphat-Weg Aufbau der Zucker durch Photosynthese Glykolyse Gluconeogenese Stoffwechsel der Fructose Gärungen Pathobiochemie 247 Glykoside, Oligosaccharide und Polysaccharide Die glykosidische Bindung Di-, Oligo- und Polysaccharide Biosynthese der Glykoside und Oligosaccharide Pflanzliche Polysaccharide Glykogen und Glykogen-Stoffwechsel Glykoproteine Proteoglykane Pathobiochemie 266 Isoprenoidlipide: Steroide und Carotinoide Biosynthese und Polymerisation des Prenyldiphosphats Biosynthese von Cholesterol Nomenklatur und Stereochemie der Steroide Sterole und pflanzliche Steroide 277

4 5. Gallensäuren Steroid-Hormone Carotinoide Pathobiochemie 286 Fette und Fettstoffwechsel Fette und Lipide Chemischer Aufbau der Fette Fette als Reservestoffe beta-oxidation der Fettsäuren Stoffwechsel ungesättigter und verzweigter Fettsäuren Bildung von Acetacetat (Ketogenese) Biosynthese der Fettsäuren Pathobiochemie 301 Phospholipide, Glykolipide und Lipoproteine Bauprinzip Biosynthese und Struktur der Glycerolphosphatide Sphingosin und Sphingomyelin Glykolipide Lipoproteine Pathobiochemie 314 Biologische Membranen Bestandteile und Struktur Biogenese und Dynamik Membranen als Strukturelemente Permeabilität und Transport Membranrezeptoren Pathobiochemie 342 Zell- und Organellenstruktur Zellkern und Zellkernmembran Der Zellzyklus Das Cytoskelett Das endoplasmatische Retikulum Der Golgi-Apparat Lysosomen Exozytose und Endozytose Mitochondrien und Chloroplasten Peroxisomen Das Cytosol Pathobiochemie 362

5 Energiekonservierung in Membranen: Atmungskette und Photosynthese Die Zellatmung: Energetik und Prinzip der Atmungskette Die Komponenten der Atmungskette: Organisation und Funktion Atmungsketten-Phosphorylierung Dynamik der Zellatmung Piastiden, die Organellen der Photosynthese Die photosynthetische Redoxkette Pathobiochemie 388 Ernährung, Mineralhaushalt und Vitamine 39:1 1. Energiewert und ATP-Ausbeute Die wichtigsten Nahrungsbestandteile Wasserhaushalt Säure-Basen-Gleichgewicht Mineralhaushalt Spurenelemente Vitamine Fettlösliche Vitamine Wasserlösliche Vitamine Pathobiochemie 413 Hormone Prinzipien hormonaler Regulation Hormone der Nebennierenrinde Hormone der Keimdrüsen Calcitriol, Hormone der Schilddrüse und der Nebenschilddrüsen Hormone der Bauchspeicheldrüse Hormone der Hypophyse und des Hypothalamus Hormonale Regulation des Menstruationszyklus Hormone der Epiphyse und des Immunsystems Hormone des Magen-Darm-Trakts, des Herzens und der Niere Hormone des Nebennierenmarks Mediatoren Hormone wirbelloser Tiere Pheromone Phytohormone Pathobiochemie 463

6 Regulationsmechanismen und Wechselbeziehungen im Intermediär-Stoffwechsel Prinzipien der Stoffwechselregulation Hormonale Steuerung des Stoffwechsels Kohlenhydrat-Stoffwechsel Fettstoffwechsel Der Citratzyklus und die Atmungskette Protein- und Nucleinsäure-Stoffwechsel Sammelbecken des Intermediär-Stoffwechsels 487 Spezielle biochemische Funktionen einiger Organe Der Verdauungstrakt 489 Pathobiochemie Die Leber 492 Pathobiochemie Das Blut 497 Pathobiochemie Das Immunsystem 507 Pathobiochemie Niere und Harn 514 Pathobiochemie Binde- und Stützgewebe 518 Pathobiochemie Muskeln und Bewegung 523 Pathobiochemie Nervensystem 532 Pathobiochemie Entwicklung und Differenzierung 540 Pathobiochemie Biochemie der Tumorzellen 547 Literatur 555 Sachverzeichnis 557

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