Details

<p>Vorwort zur ersten Auflage xxi</p> <p>Vorwort zur zweiten Auflage xxiii</p> <p>Häufig verwendete Symbole xxv</p> <p>Abkürzungen xxvii</p> <p><b>Teil I Einleitung 1</b></p> <p>1 Eine Einführung in das Studium der Biophysik 7</p> <p><b>Teil II Einführung in die Zellbiophysik 27</b></p> <p>2 Die Zelle 29</p> <p>3 Einführung in die Thermodynamik 43</p> <p>4 Biologisch essentielle physikochemische Reaktionen 81</p> <p>5 Wichtige Bausteine lebender Systeme und deren Polymerisation 95</p> <p>6 Physikalische Eigenschaften von Proteinen 117</p> <p>7 Faltung, Konformationsumwandlungen und -fluktuationen von Proteinen 161</p> <p>8 Molekulare Erkennung 221</p> <p><b>Teil III Biologische Membranen 253</b></p> <p>9 Molekulare Architektur und Funktionen biologischer Membranen 255</p> <p>10 Selbstorganisation, Phasenumwandlungen und Dynamik biologischer Membranen 295</p> <p>11 Membranen als semiflexible elastische Schalen 331</p> <p>12 Thermomechanische Prinzipien der Strukturierung und Funktion biologischer Membranen 355</p> <p>13 Zelladhäsion als Wechselspiel spezifischer, universeller und elastischer Kräfte 395</p> <p><b>Teil IV Biophysik der Nervenleitung 421</b></p> <p>14 Physiologie und Elektrostatik der Nervenleitung 423</p> <p>15 Elektrodynamik der Nervenerregung 449</p> <p>16 Axonmodelle und die Signalfortpflanzung in Axonen 481</p> <p><b>Teil V Biophysik der Zellen und Makromoleküle 499</b></p> <p>17 Biorhythmik durch Synchronisation selbsterregender Oszillatoren 501</p> <p>18 Mikroanatomie und Funktion des Zytoskeletts 513</p> <p>19 Molekulare Linearmotoren der Zellen 543</p> <p>20 Der Muskel: Anatomie und Phänomenologie der Funktion 561</p> <p>21 Protonengetriebene Rotationsmotoren 577</p> <p>22 Leben bei kleinen Reynolds-Zahlen: Krafterzeugung durch Flagellen und Cilien 595</p> <p>23 Makromoleküle des extrazellulären Raums 605</p> <p>24 Physik flexibler Makromoleküle: Vom Einzelmolekül zur Lösung 617</p> <p>25 Molekulare Dynamik und Elastizität semiflexibler Filamente 637</p> <p>26 Viskoelastizität homogener Netzwerke und Gele 645</p> <p>27 Physik und Funktion von Gelen: Zwischen Festkörper und Flüssigkeit 663</p> <p>28 Zellen als Mechanosensoren und chemomechanische Aktuatoren 679</p> <p>29 Mikromechanik und Spannungshomöostase der Zellen 713</p> <p><b>Teil VI Photosynthese 735</b></p> <p>30 Primärprozesse der Photosynthese 737</p> <p>31 Physikalische Grundlagen photobiologischer Prozesse 765</p> <p><b>Teil VII Physik des Hörens 807</b></p> <p>32 Anatomie und Physiologie des Hörsinns 809</p> <p>33 Mechanik und Hydrodynamik der Cochlea-Erregung: Das Wanderwellenmodell von Békésy 823</p> <p>34 Haarzellen als akusto-elektrische Signaltransformatoren 831</p> <p>35 Thermomechanik, Struktur und Funktion von Viren 855</p> <p>36 Die Physik der Selbstorganisation und Verarbeitung des Genoms 883</p> <p>37 Experimentelle Methoden der Biophysik 921</p> <p>38 Aufgaben 953</p> <p>Glossar 985</p> <p>Stichwortverzeichnis 1001</p>

<p><i><b>Erich Sackmann</b> war einer der bedeutendsten Biophysiker Deutschlands. Nach Tätigkeiten als Wissenschaftler an den Bell Labs in den USA und am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen arbeitete er bis zu seiner Emeritierung als Ordinarius für Experimentalphysik an der Universität Ulm und der Technischen Universität München. Er war Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Biophysik und des Arbeitskreises für Biologische Physik der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Für seine bahnbrechenden Arbeiten zum Verständnis der Physik biologischer Materialien erhielt Professor Sackmann 2006 den Stern-Gerlach-Preis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.</i></p> <p><i><b>Rudolf Merkel</b> ist Institutsleiter am Institut für Biologische Informationsprozesse des Forschungszentrums Jülich. Seine Forschung befasst sich mit mechanischen Eigenschaften und Prozessen lebender Zellen sowie mit den Reaktionen lebender Zellen auf äußere mechanische Reize. Er studierte und promovierte in Physik und habilitierte sich nach wissenschaftlicher Tätigkeit in München und Vancouver an der Technischen Universität München.</i>

<p>Die Biophysik ist ein sich sehr rasant entwickelndes Wissenschaftsfeld an der Grenze zwischen Physik, Chemie und Biologie. Biophysik behandelt die Kontrolle der Selbstorganisation lebender Materie und deren Funktion durch die Physik. Die Themen reichen von der Steuerung der Struktur und Funktion zellulärer Organellen durch molekulare Kräfte und Zell-Signalsysteme bis zur Physik der Immunologie, Hörphysiologie und Biorhythmen.</p> <p>Das Lehrbuch der bekannten Biophysiker Erich Sackmann und Rudolf Merkel gibt eine umfassende Einführung in das spannende Gebiet der Biophysik, wie es an Hochschulen und Universitäten im deutschsprachigen Raum gelehrt wird. Die Autoren behandeln ausführlich die Mechanik, Thermodynamik und Elektrodynamik der Bausteine lebendiger Systeme wie Proteine, Zelle, Membranen und Vesikel. Ausgehend von diesen Grundlagen werden fortgeschrittenere Themen beleuchtet wie die Dynamik und Selbstorganisation in biologischen Systemen. <p>Die vorliegende zweite Auflage wurde vollständig überarbeitet und mit neuen Themen ergänzt: Messung anisotroper Kräfte in Proteinen, Statistische Mechanik der Nichtgleichgewichtszustände in Proteinen, Entdeckung von Mechano-Enzymen, elektrohydrophobe Aktivierung von Membranproteinen, Physik der Zell-Adhäsion, -Migration und -Proliferation, statische und dynamische Struktur des Chromatins.

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