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Biochemie für Dummies


Biochemie für Dummies


Für Dummies 3. Auflage

von: John T. Moore, Richard H. Langley

17,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: EPUB
Veröffentl.: 11.10.2019
ISBN/EAN: 9783527825288
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 352

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Beschreibungen

Haben Sie Ihre liebe Mühe mit der Biochemie? Diese ganzen Formeln und Reaktionen sind überhaupt nicht Ihr Ding? Die nächste Prüfung steht vor der Tür? Kein Problem! In diesem Buch erklärt der Autor Ihnen, was Sie über Biochemie wissen müssen. Er führt Sie so einfach wie möglich und so komplex wie nötig in die Welt der Kohlenhydrate, Lipide, Proteine, Nukleinsäuren, Vitamine, Hormone und Co. ein. So leicht kann Biochemie sein.
<p><b>Über die Autoren</b> <b>7</b></p> <p>Über die Überarbeiterin 7</p> <p><b>Einleitung 19</b></p> <p>Über dieses Buch 20</p> <p>Konventionen in diesem Buch 20</p> <p>Was Sie nicht lesen müssen 20</p> <p>Törichte Annahmen über den Leser 21</p> <p>Wie dieses Buch aufgebaut ist 21</p> <p>Teil I: Vorhang auf: Grundlagen der Biochemie 21</p> <p>Teil II: Das Fleisch der Biochemie: Proteine 21</p> <p>Teil III: Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren und mehr 21</p> <p>Teil IV: Bioenergetik und Reaktionswege 22</p> <p>Teil V: Genetik: Warum wir sind, was wir sind 22</p> <p>Teil VI: Der Top-Ten-Teil 22</p> <p>Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22</p> <p>Wie es weitergeht 23</p> <p><b>Teil I Vorhang Auf: Grundlagen Der Biochemie</b> <b>25</b></p> <p><b>Kapitel 1 Biochemie: Was Sie darüber wissen sollten – und wozu</b> <b>27</b></p> <p>Warum interessieren Sie sich für Biochemie? 27</p> <p>Was genau ist eigentlich Biochemie? 28</p> <p>Pro- und eukaryotische Zelltypen 28</p> <p>Prokaryoten 29</p> <p>Eukaryoten 29</p> <p>Typische Bestandteile einer Tierzelle 30</p> <p>Ein kurzer Blick in eine Pflanzenzelle 33</p> <p><b>Kapitel 2 Eintauchen: Die Chemie des Wassers</b> <b>35</b></p> <p>Was Sie über H<sub>2</sub>O (Wasser) wissen sollten 35</p> <p>Wer ist hier wasserscheu? Physikalische Eigenschaften des Wassers 36</p> <p>Die wichtigste biochemische Rolle des Wassers: Lösungsmittel 38</p> <p>Die Wasserstoffionenkonzentration: Säuren und Basen 40</p> <p>Die Balance halten 40</p> <p>Was sagen die Werte der pH-Skala? 41</p> <p>Den pOH-Wert berechnen 43</p> <p>Stark und schwach: Die Brönsted-Lowry-Theorie 43</p> <p>Puffer und pH-Kontrolle 47</p> <p>Verbreitete physiologische Puffer 47</p> <p>Den pH-Wert eines Puffers berechnen 49</p> <p><b>Kapitel 3 Spaß mit Kohlenstoff: Organische Chemie</b> <b>51</b></p> <p>Die Rolle des Kohlenstoffs im Laufe der Zeit 51</p> <p>Komplizierte Zahlenspiele: Kohlenstoffbindungen 53</p> <p>Magische Anziehungskräfte – Bindungsstärken 54</p> <p>Von Fans und Phobikern – die Interaktion mit Wasser 55</p> <p>Wie die Bindungsstärke die Eigenschaften einer Substanz beeinflusst 56</p> <p>Hier ist was los! Die funktionellen Gruppen eines Moleküls 57</p> <p>Party? Nein danke! – Kohlenwasserstoffe pur 57</p> <p>Funktionelle Gruppen mit Sauerstoff und Schwefel 58</p> <p>Stickstoffhaltige funktionelle Gruppen 58</p> <p>Phosphorhaltige funktionelle Gruppen 60</p> <p>Wer macht was? Ein Exkurs zu funktionellen Gruppen 60</p> <p>Die pH-Abhängigkeit der funktionellen Gruppen 63</p> <p>Gleiche Zusammensetzung, andere Struktur: Isomerie 64</p> <p>Cis-trans-Isomere 64</p> <p>Chirale Kohlenstoffe 65</p> <p><b>Teil II Das Fleisch Der Biochemie: Proteine</b> <b>69</b></p> <p><b>Kapitel 4 Aminosäuren: Die Bausteine der Proteine</b> <b>71</b></p> <p>Allgemeine Eigenschaften der Aminosäuren 72</p> <p>Positiv und negativ: Aminosäuren sind Zwitterionen 72</p> <p>Protoniert oder nicht? pH-Wert und isoelektrischer Punkt 73</p> <p>Asymmetrie: Chirale Aminosäuren 74</p> <p>Die »magischen« 20 Aminosäuren 75</p> <p>Unpolare (hydrophobe) und ungeladene Aminosäuren 75</p> <p>Polare (hydrophile) und ungeladene Aminosäuren 76</p> <p>Saure Aminosäuren 78</p> <p>Basische Aminosäuren 78</p> <p>Die selteneren Ausnahmen 79</p> <p>Nicht zu vergessen: Nicht proteinogene Aminosäuren 80</p> <p>Intermolekulare Kräfte: Wie Aminosäuren mit anderen Molekülen wechselwirken 80</p> <p>Wie der pH-Wert die Wechselwirkungen beeinflusst 81</p> <p>Aminosäuren verknüpfen: Eine Bauanleitung 83</p> <p>Die Peptidbindung und das Dipeptid 83</p> <p>Das Tripeptid: Aus zwei mach drei 85</p> <p><b>Kapitel 5 Struktur und Funktion von Proteinen</b> <b>87</b></p> <p>Proteine – mehr als nur das Steak auf Ihrem Teller 87</p> <p>Die Primärstruktur: Was alle Proteine verbindet 89</p> <p>Ein Protein basteln – die Kurzanleitung 89</p> <p>Aminosäuren in Reih und Glied 90</p> <p>Ein Beispiel: Die Primärstruktur von Insulin 91</p> <p>Sekundärstruktur: Fast jedes Protein hat sie 92</p> <p>Die <i>α</i>-Helix 93</p> <p>Das <i>β</i>-Faltblatt 94</p> <p>Haarnadelstrukturen und Ω-Loops 96</p> <p>Tertiärstruktur: Eine Strukturebene vieler Proteine 96</p> <p>Quartärstruktur: Proteine aus mehreren Untereinheiten 97</p> <p>Proteine isolieren und analysieren 97</p> <p>Proteine aus einer Zelle isolieren 97</p> <p>Unter der Lupe: Die Aminosäuresequenz eines Proteins näher betrachten 100</p> <p><b>Kapitel 6 Enzymkinetik: Mit Hilfe schneller ans Ziel</b> <b>105</b></p> <p>Enzymklassifizierung: Wer macht den Job? 106</p> <p>Einer mehr, einer weniger: Oxidoreduktasen 107</p> <p>Von hier nach da schieben: Transferasen 108</p> <p>Wieder Wasser im Spiel: Hydrolasen 108</p> <p>Vor uns ist nichts sicher: Lyasen 109</p> <p>Wir sorgen für Aufmischung: Isomerasen 109</p> <p>Aus zwei mach eins: Ligasen 110</p> <p>Enzyme als Katalysatoren: Wir machen Tempo 111</p> <p>Katalysemodelle: Schlüssel-Schloss versus induzierte Passform 111</p> <p>Einige Bemerkungen zur Kinetik 112</p> <p>Enzymassays: Ohne Rahmenbedingungen geht es nicht 114</p> <p>Die Messung der Geschwindigkeit 114</p> <p>Enzymaktivitäten messen: Die Michaelis-Menten-Gleichung 116</p> <p>Ideale Anwendungen 118</p> <p>Realistische Anwendungen 119</p> <p>Lineweaver-Burk-Diagramm 120</p> <p>Enzymhemmung: Der Bolzen im Getriebe 122</p> <p>Kompetitive Hemmung 122</p> <p>Nichtkompetitive Hemmung 122</p> <p>Wie sich Inhibition grafisch zeigen lässt 122</p> <p>Enzymregulierung 123</p> <p>Allosterische Kontrolle 124</p> <p>Verschiedene Enzymformen 124</p> <p>Kovalente Modifikation 124</p> <p>Proteolytische Aktivierung 124</p> <p><b>Teil III Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren und Mehr</b> <b>127</b></p> <p><b>Kapitel 7 Wecken Gelüste: Kohlenhydrate</b> <b>129</b></p> <p>Eigenschaften von Kohlenhydraten 130</p> <p>Die chirale Natur der Kohlenstoffe 130</p> <p>Es gibt mehrere Chiralitätszentren 131</p> <p>Ein zuckersüßes Thema: Die Monosaccharide 133</p> <p>Die stabilsten Formen der Monosaccharide: Pyranosen und Furanosen 133</p> <p>Chemische Eigenschaften von Monosacchariden 135</p> <p>Derivate der Monosaccharide 135</p> <p>Die häufigsten Monosaccharide 137</p> <p>Am Anfang allen Lebens: Ribose und Desoxyribose 137</p> <p>Wenn sich Zucker die Hände reichen: Oligosaccharide 138</p> <p>Eins und eins macht zwei: Disaccharide 138</p> <p>Speicherformen in Pflanzen und Tieren: Polysaccharide 141</p> <p><b>Kapitel 8 Lipide und Membranen</b> <b>145</b></p> <p>Ohne Fett geht nichts: Ein Überblick 145</p> <p>Die Fettsäuren 147</p> <p>Ein fettes Thema: Triglyzeride 148</p> <p>Eigenschaften und Struktur von Fetten 148</p> <p>Seifen im Einsatz: Wir spalten die Triglyzeride 149</p> <p>Alles andere als einfach: Komplexe Lipide 150</p> <p>Phosphoglyzeride 150</p> <p>Sphingolipide 152</p> <p>Sphingophospholipide 153</p> <p>Membranen: Bipolarität und Doppelschicht 153</p> <p>Die Hürde überwinden: Transport durch Membranen 155</p> <p>Steroide für Muskelspiele – und viel, viel mehr 157</p> <p>Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene – die wilden Drei 158</p> <p><b>Kapitel 9 Nukleinsäuren und der Code des Lebens</b> <b>161</b></p> <p>Nukleotide: Die Bausteine der DNA und RNA 162</p> <p>Speicher für genetische Information: Die Stickstoffbasen 162</p> <p>Auf der süßen Seite des Lebens: Die Zucker 164</p> <p>Auf der sauren Seite des Lebens: Phosphate 164</p> <p>Vom Nukleosid über das Nukleotid zur Nukleinsäure 164</p> <p>Die erste Reaktion: Stickstoffbase + Zucker = Nukleosid 165</p> <p>Die zweite Reaktion: Phosphorsäure + Nukleosid = Nukleotid 166</p> <p>Die dritte Reaktion: Viele Nukleotide bilden eine Nukleinsäure 166</p> <p>Dogmatisches Wissen ist gefragt … 168</p> <p>DNA und RNA im großen Plan des Lebens 168</p> <p>Die Struktur der Nukleinsäuren 169</p> <p><b>Kapitel 10 Vitamine und Nährstoffe</b> <b>173</b></p> <p>Mehr als nur ein Apfel am Tag: Das Einmaleins der Vitamine 174</p> <p>Wer A sagt, muss auch B sagen: Die Vitamine der B-Gruppe 175</p> <p>Vitamin B<sub>1</sub> (Thiamin) 175</p> <p>Vitamin B<sub>2</sub> (Riboflavin) 176</p> <p>Vitamin B<sub>3</sub> (Niacin) 176</p> <p>Vitamin B<sub>6</sub> (Pyridoxin) 178</p> <p>Biotin 180</p> <p>Folsäure 180</p> <p>Vitamin B<sub>5</sub> (Pantothensäure) 181</p> <p>Das Wundermittel: Vitamin B<sub>12</sub> 182</p> <p>Vitamin A 184</p> <p>Vitamin D 185</p> <p>Vitamin E 187</p> <p>Vitamin K 188</p> <p>Vitamin C 189</p> <p><b>Kapitel 11 Die stillen Akteure: Hormone</b> <b>191</b></p> <p>Strukturen einiger Schlüsselhormone 191</p> <p>Protein- oder Peptidhormone 192</p> <p>Steroidhormone 193</p> <p>Aminhormone 194</p> <p>Wie bei Dornröschen: Die Prohormone 195</p> <p>Proinsulin 195</p> <p>Angiotensinogen 196</p> <p>Kampf oder Flucht: Hormonfunktion 196</p> <p>Wie Lob und Tadel – Regelkreise (Feedback-Regulation) 197</p> <p>Modelle hormoneller Aktivität 199</p> <p><b>Teil IV Bioenergetik und Reaktionswege</b> <b>203</b></p> <p><b>Kapitel 12 Leben und Energie</b> <b>205</b></p> <p>ATP: Energiespritze für alle Systeme 205</p> <p>ATP und freie Energie 206</p> <p>ATP als Energietransporter 207</p> <p>Mit ATP verwandte Moleküle 210</p> <p>Die Nukleosidtriphosphat-Familie 210</p> <p>So einfach wie 1-2-3: AMP, ADP und ATP 212</p> <p>Stoffwechsel in Zahlen 212</p> <p>Was passiert bei einer Nulldiät? 214</p> <p><b>Kapitel 13 ATP: Das Währungssystem des Körpers</b> <b>215</b></p> <p>Metabolismus Teil I: Glykolyse 215</p> <p>Von Glukose zum Pyruvat: Der Anfang aller Dinge 218</p> <p>Wie effizient sind Gärung und Atmung? 220</p> <p>Das Ganze einmal umgedreht: Glukoneogenese 220</p> <p>Alkoholische Gärung: Von Pyruvat zu Ethanol 222</p> <p>Metabolismus Teil II: Der Citratzyklus (Krebs-Zyklus) 223</p> <p>Bald geht’s rund: Die Synthese von Acetyl-CoA 225</p> <p>Die drei sind ein Team: Tricarbonsäuren 227</p> <p>Jetzt wird Gas gegeben: Oxidative Decarboxylierung 227</p> <p>Über Succinyl-CoA zu Succinat und GTP 227</p> <p>Regeneration von Oxalacetat 228</p> <p>Aminosäuren als Energiequelle 228</p> <p>Metabolismus Teil III: Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 230</p> <p>Das Elektronentransportsystem 230</p> <p>Die oxidative Phosphorylierung 236</p> <p>Theorien … Hypothesen … Die chemiosmotische Kopplung 237</p> <p>Am Ziel angelangt: Die ATP-Ausbeute 237</p> <p>Und wieder wird’s fettig: Die β-Oxidation 238</p> <p>Verkörpern auch Energie: Ketonkörper 240</p> <p>Investition in die Zukunft: Biosynthese 242</p> <p>Fettsäuren 242</p> <p>Die Synthese der Membranlipide 245</p> <p>Aminosäuren 246</p> <p><b>Kapitel 14 Ein »anrüchiges« Thema: Stickstoff in biologischen Systemen</b> <b>251</b></p> <p>Ringelrein mit Stickstoffen: Purine 251</p> <p>Die Biosynthese von Purinen 252</p> <p>Was mag das nur kosten? 256</p> <p>Die Biosynthese von Pyrimidinen 259</p> <p>Alles beginnt mit Carbamoylphosphat 259</p> <p>Nächster Halt: Orotat 260</p> <p>Und Endstation: Cytidin 261</p> <p>Noch mal zum Anfang: Katabolismus 262</p> <p>Der Abbau der Purine 262</p> <p>Aminosäurekatabolismus 263</p> <p>Der Abbau von Hämoglobin 264</p> <p>Abfallbeseitigung: Der Harnstoffzyklus 264</p> <p>Aminosäuren, ein letzter Akt 267</p> <p>Stoffwechselkrankheiten und ihre Ursachen 267</p> <p>Gicht 268</p> <p>Lesch-Nyhan-Syndrom 268</p> <p>Albinismus 269</p> <p>Alkaptonurie 269</p> <p>Phenylketonurie 269</p> <p><b>Teil V Genetik: Warum Wir Sind, Was Wir Sind</b> <b>271</b></p> <p><b>Kapitel 15 DNA fotokopieren</b> <b>273</b></p> <p>Aus eins mach zwei: DNA-Replikation 274</p> <p>DNA-Polymerasen 277</p> <p>Das aktuelle Modell der DNA-Replikation 278</p> <p>Die Mechanismen der DNA-Reparatur 281</p> <p>Mutationen: Gut, schlecht oder neutral 282</p> <p>Restriktionsenzyme 284</p> <p>Mendel wäre begeistert: Rekombinante DNA 285</p> <p>Ein spannungsreiches Thema: DNA-Analyse 286</p> <p>DNA-Sequenzierung 288</p> <p>Das war wohl der Gärtner: Forensische Anwendungen 289</p> <p>Erbkrankheiten und andere Anwendungsmöglichkeiten der DNA-Analytik 292</p> <p>Sichelzellenanämie 293</p> <p>Hämochromatose 293</p> <p>Mukoviszidose 294</p> <p>Hämophilie 294</p> <p>Tay-Sachs-Syndrom 294</p> <p><b>Kapitel 16 Schön abschreiben bitte! RNA-Transkription 297</b></p> <p>Arten der RNA 297</p> <p>Was RNA-Polymerasen brauchen 298</p> <p>Transkription stromauf, stromab 299</p> <p>Die RNA-Polymerase der Prokaryoten 302</p> <p>Die Extras der Eukaryoten 305</p> <p>RNA-Spleißen und RNA-Editing 307</p> <p>Der genetische Code 308</p> <p>Vom Codon zur Aminosäure 308</p> <p>Translation von A bis Z 310</p> <p>Modelle der Genregulation 311</p> <p>Das Jacob-Monod-Modell (Operonmodell) 312</p> <p>Regulation eukaryotischer Gene 314</p> <p><b>Kapitel 17 Korrekt übersetzen –Translation</b> <b>319</b></p> <p>Bitte keine Fehler! 319</p> <p>Warum die Translation so wichtig ist 319</p> <p>Trautes Heim, Glück allein: Das Ribosom 320</p> <p>Das Team 321</p> <p>Der Mannschaftskapitän: rRNA 321</p> <p>Der Spielmacher: mRNA 321</p> <p>Passgenaues Zuspiel: tRNA 322</p> <p>Das Aufwärmtraining: Aminosäuren aktivieren 324</p> <p>Und … Anpfiff: Proteinsynthese 326</p> <p>Aktivierung 327</p> <p>Initiation 327</p> <p>Elongation 327</p> <p>Termination 328</p> <p>Die Wobble-Hypothese 328</p> <p>Unterschiede bei eukaryotischen Zellen 330</p> <p>Ribosomen 330</p> <p>Initiator-tRNA 330</p> <p>Initiationsphase 330</p> <p>Elongation und Termination 330</p> <p><b>Teil VI Der Top-Ten-Teil 331</b></p> <p><b>Kapitel 18 Zehn beeindruckende Einsatzgebiete der Biochemie</b> <b>333</b></p> <p>Ames-Test 333</p> <p>Schwangerschaftstests 334</p> <p>HIV-Tests 334</p> <p>Brustkrebsuntersuchungen 334</p> <p>Pränatale Gentests 334</p> <p>PKU-Screening 335</p> <p>Gentechnisch veränderte Nahrungsmittel (»Genfood«) 335</p> <p>Gentechnik 335</p> <p>Klonen 336</p> <p>Gentherapie 336</p> <p><b>Kapitel 19 Zehn Karrierewege in der Biochemie 337</b></p> <p>Wissenschaftlicher Mitarbeiter 337</p> <p>Pflanzenzüchter 338</p> <p>Qualitätskontrollanalytiker 338</p> <p>Klinischer Forschungsassistent 338</p> <p>Technischer Redakteur 338</p> <p>Biochemischer Entwicklungsingenieur 339</p> <p>Marktforschungsanalytiker 339</p> <p>Patentanwalt 339</p> <p>Pharmareferent 339</p> <p>Biostatistiker 340</p> <p>Ein letzter Tipp 340</p> <p>Stichwortverzeichnis 341</p>
John Moore ist Herausgeber des "Journal of Chemical Education" und Autor von "Chemie für Dummies", Richard Langley ist Chemiker, Dozent und erfolgreicher Autor.

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