Inhalt. 1 Einleitung Lipide Kohlenhydrate 19

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1 6 Inhalt 1 Einleitung Wozu Biochemie? Der Intermediärstoffwechsel Die Grundlagen der Immunchemie Die Molekularbiologie Die Hormone Die Biochemie und das Verständnis klinischer Krankheitsbilder Die Biochemie und das Verständnis pharmakotherapeutischer Grundlagen Die Biochemie und klinischchemische Parameter Verknüpfung der Biochemie mit anderen vorklinischen Fächern 15 2 Kohlenhydrate Grundlagen und Chemie der Kohlenhydrate Überblick und Funktion Die Monosaccharide Die Disaccharide Die Polysaccharide Der Stoffwechsel der Kohlenhydrate: Übersicht Die Glykolyse Überblick und Funktion Die Reaktionen der Glykolyse Die Energiebilanz Die Regulation der Glykolyse Der Pentosephosphatweg (PPW) Überblick und Funktion Die Lokalisation des Pentosephosphatwegs Die Reaktionen des PPW Die NADPH + H+-Gewinnung durch den Pentosephosphatweg Die Regulation des Pentosephosphatwegs Die Gluconeogenese Überblick und Funktion Die Reaktionen der Gluconeogenese Der Aufbau von Glucose aus glucoplastischen Aminosäuren Der Aufbau von Glucose aus Lactat (Corizyklus) Der Aufbau von Glucose aus Glycerin Die Regulation der Gluconeogenese Der Glykogenstoffwechsel Der Glykogenaufbau Der Glykogenabbau Die Regulation des Glykogenstoffwechsels Der Lactose- und Galactosestoffwechsel Überblick und Funktion Der Abbau der Lactose und Galactose Der Aufbau der Galactose und Lactose Der Fructosestoffwechsel Überblick und Funktion Der Fructoseabbau Der Fructose-Aufbau 51 3 Lipide Grundlagen und die Chemie der Lipide Überblick und Funktion Die Eigenschaften Der Aufbau Die Fettsäuren (FS) Die einfachen Lipide: Triacylglycerine (Fette und Öle) und Wachse Die komplexen Lipide: Phospholipide Die komplexen Lipide: Glykolipide Die Isoprenoide Der Stoffwechsel der Fettsäuren Überblick und Funktion Der Abbau der Fettsäuren (β- Oxidation) Die Ketonkörper Die Biosynthese der Fettsäuren ( de novo -Synthese) Die Zusammenfassung des Fettsäurestoffwechsels Die Lipogenese und die Synthese der Phospholipide Überblick und Funktion Die Lipogenese Die Synthese der Phospholipide Das Cholesterin Überblick und Funktion Die verschiedenen Formen des Cholesterins Die Cholesterinbiosynthese Der Cholesterinabbau Die Lipoproteine Überblick und Funktion Der Aufbau 77

2 Die Einteilung der Lipoproteine Der Lipoproteinstoffwechsel 78 4 Aminosäuren, Peptide und Proteine Grundlagen und die Chemie der Aminosäuren Überblick und Funktion Die Struktur der Aminosäuren Die posttranslationale Modifizierung Peptide und Proteine das Eiweiß Überblick und Funktion Die Peptidbindung Die räumliche Struktur der Proteine Verfahren zur Trennung und zum Nachweis von Proteinen Verfahren zur Strukturaufklärung von Proteinen Der Aminosäurestoffwechsel Überblick und Funktion Die Proteolyse der Proteine Der grundsätzliche Abbau der Aminosäuren Der Abbau der einzelnen Aminosäuren Die Aminosäuren als Vorstufen wichtiger Biomoleküle Die Biosynthese der Aminosäuren Endoxidation Einleitung Der Pyruvatdehydrogenase- Komplex (PDH) Überblick und Funktion Der Aufbau Die einzelnen Reaktionen Die Regulation Der Citratzyklus Überblick und Funktion Das Black Box -Modell des Citratzyklus Die einzelnen Reaktionen Die Energiebilanz Die Regulation Der Citratzyklus als das amphibole Zentrum des Intermediärstoffwechsels Die Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) Überblick und Funktion Das Black Box -Modell der Atmungskette Die Atmungskette als Elektronentransportkette Die Lokalisation der Atmungskette Der Transport der reduzierten Coenzyme vom Zytosol ins Mitochondrium Die einzelnen Komplexe der Atmungskette Die Protonenausbeute in der Atmungskette Zusammengefasst: Die Vorgänge in der Atmungskette Der Transport von ATP aus dem Mitochondrium in das Zytosol Die Hemmung der Atmungskette Die Entkopplung der oxidativen Phosphorylierung im braunen Fettgewebe Das ATP die Energiewährung unseres Körpers Enzyme Einleitung Grundbegriffe der Energetik und Kinetik Der Überblick Einige Grundlagen zur Reaktionsenergetik Einige Grundlagen zur Reaktionskinetik Der Einfluss von Enzymen auf biochemische Reaktionen Die Enzymkinetik Der Überblick Das Modell nach Michaelis und Menten Die Mechanismen zur Regulation von Enzymen Der Einfluss von Temperatur und ph- Wert auf die Enzymaktivität Das Prinzip der Spektralphotometrie zum Nachweis der Enzymaktivität Die Einteilung der Enzyme Der Überblick Die Enzymklassen Die Isoenzyme Die Coenzyme und die prosthetischen Gruppen Die Prinzipien der Stoffwechselregulation Der Überblick Die Regulation durch die Substratkonzentration Die Regulation durch negative Rückkopplung Die allosterische Regulation Die Induktion und Repression der Enzymsynthese 159

3 Die Interkonvertierung Die limitierte Proteolyse Vitamine und Spurenelemente Grundlagen Überblick und Funktion Hypovitaminose, Hypervitaminose, Avitaminose Die fettlöslichen Vitamine Vitamin A das Retinol Vitamin D die Calciferole Vitamin E das Tocopherol Vitamin K das Phyllochinon Die wasserlöslichen Vitamine Vitamin B 1 das Thiamin Vitamin B 2 das Riboflavin Das Niacin Vitamin B6 das Pyridoxin Die Pantothensäure Vitamin B 12 das Cobalamin Die Folsäure Das Biotin Vitamin C die L-Ascorbinsäure Die Spurenelemente Die Funktion der Spurenelemente Die einzelnen Spurenelemente Hormone Die Grundlagen Überblick und Funktion Die lipophilen Hormone Die hydrophilen Hormone Die hormonelle Regulation Die Effektorhormone des Hypothalamus und der Hypophyse Überblick und Funktion Die Hypothalamushormone ADH und Ocytocin Das Hypophysenhormon Prolaktin Die Schilddrüsenhormone Überblick und Funktion Die hormonelle Regulation Die Biosynthese von T 3 und T Die Wirkungen der Schilddrüsenhormone Das Wachstumshormon Somatotropin Überblick und Funktion Die Regulation Die Wirkungen von STH Die Hormone der Nebennierenrinde Überblick und Funktion Die Glucocorticoide Die Mineralcorticoide Die Sexualhormone Überblick und Funktion Die Regulation Die Synthese Die männlichen Sexualhormone Die weiblichen Sexualhormone Die Schwangerschaftshormone Klinische Bezüge Die Katecholamine Überblick und Funktion Die Synthese Die Wirkungen Der Abbau Das Insulin und das Glukagon Überblick und Funktion Das Insulin Das Glukagon Der Diabetes mellitus Die Hormone des Calciumstoffwechsels Überblick und Funktion Die Regulation Das Parathormon Das Calcitonin Das Vitamin D Zusammenfassung Die Gewebshormone Überblick und Funktion Das Serotonin Das Histamin Die Eicosanoide Die Kinine Die Zytokine Die Hormone des Gastrointestinal- Traktes Überblick und Funktion Die Hormone des Magens Die Hormone des Darms Ernährung und Verdauung Die Ernährung Überblick und Funktion Der Energiegehalt der Nahrung Die essenziellen Nahrungsbestandteile Die besondere Bedeutung der Proteine Die künstliche Ernährung 219

4 9 9.2 Die Verdauung Die Regulation Die Verdauungssekrete Die Verdauung der einzelnen Nährstoffe Stoffwechsel der einzelnen Organe Die Leber Überblick und Funktion Der Aufbau Der Kohlenhydratstoffwechsel Der Protein- und Stickstoffstoffwechsel Der Lipidstoffwechsel Die Gallensäuren Die Leber als Entgiftungsorgan Das Fettgewebe Überblick und Funktion Der Aufbau Der Kohlenhydratstoffwechsel Der Lipidstoffwechsel Die Regulation der Nahrungsaufnahme durch Leptin Das braune Fettgewebe Das Muskelgewebe Überblick und Funktion Der Aufbau Die Kontraktion Die rote und die weiße Muskulatur Der Kohlenhydratstoffwechsel Der Lipidstoffwechsel Der Proteinstoffwechsel Die ATP-Bereitstellung Das zentrale Nervensystem Überblick und Funktion Der Aufbau Der Kohlenhydratstoffwechsel Der Lipidstoffwechsel Der Proteinstoffwechsel Die Neurotransmitter Niere und Elektrolyt-Haushalt Überblick und Funktion Der Aufbau Der Stoffwechsel Die Niere als Ausscheidungsorgan Der Mineralhaushalt Die Produktion von Hormonen Das Bindegewebe Überblick und Funktion Der Aufbau des Bindegewebes Die Proteine des Bindegewebes Das Knochengewebe Das Knorpelgewebe Blut Einleitung Die zellulären Bestandteile des Blutes Überblick und Funktion Die Hämatopoese Die Erythrozyten Die Leukozyten Die Thrombozyten Das Hämoglobin und Myoglobin Überblick und Funktion Das Hämoglobin Das Myoglobin Der Gastransport Überblick und Funktion Der Weg des Sauerstoffs von derlunge in das Gewebe Der Weg des CO 2 von den Geweben zur Lunge Die Blutgruppeneigenschaften Der Überblick Das AB0-System Das Rhesus-System Die Hämostase Überblick und Funktion Die Blutstillung durch Thrombozyten Die Blutgerinnung Die Fibrinolyse Die Plasmaproteine Überblick und Funktion Die Analyse der Plasmaproteine Dysproteinämien Immunsystem Einleitung Die spezifische Immunantwort Überblick und Funktion Die CD-Moleküle Die Entstehung und Reifung der Lymphozyten Die T-Lymphozyten (T-Zellen) Die B-Lymphozyten (B-Zellen) Die Antikörper Die Antigene MHC Der Major Histocompatibility Complex Die unspezifische Immunantwort Überblick und Funktion Das Komplementsystem Das Lysozym Die Zytokine Die Zellen der unspezifischen Abwehr 313

5 Die Immunantwort: Zusammenfassung Störungen des Immunsystems Der Überblick Die Überempfindlichkeitsreaktionen Die Immundefektkrankheiten Die Autoimmunkrankheiten Wichtige immunologische Nachweisreaktionen Überblick und Funktion Der Neutralisationstest Der Agglutinationstest Der Präzipitationstest ELISA enzyme linked immuno sorbent assay Die Komplementbindungsreaktion (KBR) Der Western Blot Zellbiologie Die Membranen Überblick und Funktion Der Aufbau zellulärer Membranen (Plasmamembran) Die Zellorganellen und das Zytoskelett Der Überblick Der Zellkern (Nukleus) Das endoplasmatische Retikulum (ER) Der Golgi-Apparat Die Lysosomen Die Mitochondrien Die Peroxisomen Das Zytoskelett und die extrazelluläre Matrix Der Zellzyklus und die Apoptose Der Überblick Der Ablauf des Zellzyklus Die Regulation des Zellzyklus Die Apoptose (programmierter Zelltod) Die Chemie der Nukleinsäuren Überblick und Funktion Die Prinzipien des Nukleinsäure- Aufbaus Der Aufbau der DNA Der Aufbau der RNA Die Replikation der DNA Überblick und Funktion Der Ablauf der Replikation Hemmstoffe der DNA-Replikation Die DNA-Reparatur Die Transkription Überblick und Funktion Die verschiedenen RNA-Formen Der Ablauf der Transkription Die posttranskriptionale Modifikation von RNA (RNA-Reifung) Hemmstoffe der Transkription Die Translation Überblick und Funktion Die Grundlage: Der genetische Code Das Werkzeug: Die transfer-rna (trna) Der Ort: Die Ribosomen Der Ablauf der Translation Hemmstoffe der Translation Die Proteinfaltung Der Transport von Proteinen Die co- bzw. posttranslationale Modifikation von Proteinen Molekulare Onkologie Der Überblick Begriffsdefinitionen Ausgangspunkte der Tumorentstehung Molekularbiologische Methoden zur Analyse von Nukleinsäuren Überblick und Funktion Die Werkzeuge Die Übertragung von DNA Die Klonierung Die Analyse von DNA Die Analyse von RNA Molekularbiologie Die Chemie der Nukleotide Überblick und Funktion Der Aufbau Die Funktion Die Synthese der Nukleotide Die Wiederverwertung (Salvage Pathway) Der Abbau Störungen im Nukleotidstoffwechsel Anhang Wichtige chemische Grundlagen Beispiele für wichtige Moleküle mit ihren Bindungen und Gruppen Stoffwechselübersichten 389