Grundzüge der physiologischen Chemie: mit 52 Tab.
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Berlin u.a.
Springer-Verl.
1983
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226 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 DIE BAUTEILE DES TIERISCHEN ORGANISMUS 1
DAS PRINZIP DES AUFBAUS LEBENDER ORGANISMEN AUS EINFACHEN BAUTEILEN 2
DIE AM AUFBAU DER SUBZELLULAEREN ORGANELLEN BETEILIGTEN VERBINDUNGEN 6
MONOSACCHARIDE 6
FETTSAEUREN 7
AMINOSAEUREN 8
NUCLEOTIDE 9
DIE ENTSTEHUNG DER MONOMEREN BAUTEILE TIERISCHER ZELLEN 10
2 AMINOSAEUREN UND PROTEINE 12
AMINOSAEUREN 12
DIE PROTEINOGENEN AMINOSAEUREN 12
DIE BEDEUTUNG DER AMINOSAEURESEITENKETTEN FUER STRUKTUR UND FUNKTION VON
PROTEINEN 14
TRENNUNG UND NACHWEIS VON AMINOSAEUREN 15
POLYMERE VON AMINOSAEUREN: PEPTIDE UND PROTEINE 17
DIE PEPTIDBINDUNG 17
DIE DREIDIMENSIONALE STRUKTUR VON PROTEINEN UND PEPTIDEN . . 17 DIE
PRIMAERSTRUKTUR VON PEPTIDEN UND PROTEINEN 18 DIE SEKUNDAERSTRUKTUR VON
PROTEINEN UND PEPTIDEN 19 DIE TERTIAERSTRUKTUR VON PROTEINEN UND PEPTIDEN
21
DIE QUARTAERSTRUKTUR VON PROTEINEN 24
TRENNUNGS- UND NACHWEISMETHODEN VON PEPTIDEN UND PROTEINEN 24
FRAKTIONIERUNG NACH TEILCHENGROESSE 25
TRENNUNG NACH LADUNGSUNTERSCHIEDEN 26
AUFTRENNUNG VON PROTEINGEMISCHEN AUFGRUND IHRER LOESLICHKEIT 27
QUANTITATIVE BESTIMMUNG VON PROTEINEN 27
BIOLOGISCH WICHTIGE PEPTIDE UND PROTEINE 27
3 DIE BIOKATALYSE 30
PROTEINE ALS KATALYSATOREN 30
EINTEILUNG VON ENZYMEN UND IHRE NOMENKLATUR 30
ALLGEMEINER AUFBAU VON ENZYMEN 32
VII
IMAGE 2
ENZYMKINETIK 35
DIE SPEZIFITAET DER ENZYMKATALYSE 35
DIE BESTIMMUNG DER ENZYMAKTIVITAET 36
DIE BEZIEHUNGEN ZWISCHEN SUBSTRATKONZENTRATION UND ENZYMKATALYSIERTEM
SUBSTRATUMSATZ 38
GRUNDLAGEN DER REAKTIONSKINETIK 38
ABHAENGIGKEIT ENZYMKATALYSIERTER REAKTIONEN VON DER ENZYM- UND
SUBSTRATKONZENTRATION 39
METHODEN ZUR BESTIMMUNG DER MICHAELISKONSTANTEN . . .. 42 WEITERE
FAKTOREN, DIE DIE GESCHWINDIGKEIT ENZYMKATALYSIERTER REAKTIONEN
BEEINFLUSSEN 44
TEMPERATUR 44
WASSERSTOFFIONENKONZENTRATION 44
AKTIVATOREN UND HEMMSTOFFE 44
DIE KOMPETITIVE HEMMUNG 45
DIE NICHTKOMPETITIVE HEMMUNG 47
DIE REGULATION DER ENZYMAKTIVITAET 48
ENZYMREGULATION DURCH AENDERUNG DER ENZYMBIOSYNTHESE . .. 48
ENZYMREGULATION DURCH AENDERUNG DER KATALYTISCHEN EFFEKTIVITAET 49
ALLOSTERISCHE REGULATION 49
REGULATION DURCH INTERKONVERTIERUNG 51
DER MOLEKULARE MECHANISMUS DER ENZYMKATALYSE 52
STEREOSPEZIFISCHE BINDUNG UND FIXIERUNG DES SUBSTRATES . . 52
SAEURE-BASEN-KATALYSE 52
BILDUNG VON COVALENTEN BINDUNGEN ZWISCHEN ENZYM UND SUBSTRAT 53
DIE INDUZIERTE PASSFORM (INDUCED FIT) 53
4 DER ABBAU DER KOHLENHYDRATE 54
DIE CHEMISCHE NATUR DER KOHLENHYDRATE 54
DERABBAUVONGLUCOSEZULACTA^DIEGLYKOLYSE 59
DIE EINZELNEN REAKTIONEN DER GLYKOLYSE 61
DIE REGULATION DER GLYKOLYSE 64
DIE EINSCHLEUSUNG VON GLYKOGEN IN DIE GLYKOLYSE 65
G L Y K O G E N O SE 65
DIE REGULATION DER GLYKOGENOLYSE 66
DER ABBAU VON GLUCOSE IM PENTOSEPHOSPHATWEG 67
DIE REAKTIONEN DES PENTOSEPHOSPHATWEGES 67
DIE BIOLOGISCHE BEDEUTUNG DES PENTOSEPHOSPHATWEGES . . .. 70
DER ABBAU VON FRUCTOSE UND GALACTOSE 70
STOFFWECHSEL DER GALACTOSE 71
STOFFWECHSEL DER FRUCTOSE 72
5 DER CITRATCYCLUS UND DIE BIOLOGISCHE OXIDATION 74
DERCITRATCYCLUS 74
VOM PYRUVAT ZUM ACETYL-COA: DIE PYRUVATDEHYDROGENASE . . 75
VIII
IMAGE 3
VOM ACETYL-COA ZUM SUCCINAT: DIE OXIDATION DES
ACETYLRESTES 77
VOM SUCCINAT ZUM OXALACETAT 79
DIE REGULATION DES CITRATCYCLUS 80
DIE BEZIEHUNGEN DES CITRATCYCLUS ZU ANDEREN STOFFWECHSELWEGEN 81
ATMUNGSKETTE UND OXIDATIVE PHOSPHORYLIERUNG 82
PRINZIPIEN DER ENERGIEKONSERVIERUNG IN BIOLOGISCHEN SYSTEMEN 82 DER
ELEKTRONENTRANSPORT DER ATMUNGSKETTE 87
DIEELEKTRONENTRANSPORT-PHOSPHORYLIERUNG 91
HYPOTHESEN UEBER DEN MECHANISMUS DER KOPPLUNG VON ELEKTRONENTRANSPORT UND
ATP-BILDUNG 94
AN REDOXREAKTIONEN BETEILIGTE ENZYME 95
6 DER ABBAU VON FETT 99
KLASSIFIZIERUNG DER FETTE 99
DER ABBAU DER TRIACYLGLYCERINE 101
DIE SS-OXIDATION DER FETTSAEUREN 103
DIE AKTIVIERUNG VON FETTSAEUREN ZU ACYL-COA 103
DIE BEDEUTUNG DES CARNITINS FUER DEN TRANSPORT VON ACYLRESTEN IN DEN
MITOCHONDRIALEN INNENRAEUMEN . 103
DIE EINZELREAKTIONEN DER SS-OXIDATION DER FETTSAEUREN 105
DIE BILANZ DER SS-OXIDATION 108
STOFFWECHSEL DER KETONKOERPER 108
BIOSYNTHESE 108
VERWERTUNG 110
7 ABBAU DER AMINOSAEUREN I: STOFFWECHSEL DER AMINOGRUPPE . . . 111
DIE UEBERTRAGUNG VON AMINOGRUPPEN DURCH TRANSAMINIERUNG . .. 112 DER
STOFFWECHSEL DES AMMONIAKS 114
ENTSTEHUNG VON AMONIAK IM ORGANISMUS 114
DIE REVERSIBLE OXIDATIVE DESAMINIERUNG VON GLUTAMAT . .. 115 NICHT
OXIDATIVE DESAMINIERUNG 115
AMMONIAKFREISETZUNG IM PURIN- UND PYRIMIDIN- STOFFWECHSEL 115
AMINOSAEUREOXIDASEN 117
DIE UMWANDLUNG VON AMMONIAK ZU HARNSTOFF: DERHARNSTOFFCYCLUS . 117
AMMONIAK UND DIE BIOSYNTHESE N-HALTIGER VERBINDUNGEN . .. 119
TRANSPORT VON AMINOGRUPPEN IM BLUT 120
8 ABBAU DER AMINOSAEUREN II: SCHICKSAL DES C-SKELETTS DER AMINOSAEUREN 122
DER ABBAU DES KOHLENSTOFFSKELETTS EINZELNER AMINOSAEUREN . . .. 124
BEZIEHUNGEN DES AMINOSAEUREABBAUS ZUM CITRATCYCLUS 124
IX
IMAGE 4
GRUNDZUEGE DES ABBAUS DER VERZWEIGTKETTIGEN AMINOSAEUREN 124
AMINOSAEUREN, DEREN ABBAU A-KETOGLUTARAT LIEFERT 126 AMINOSAEUREN, DEREN
ABBAU SUCCINYL-COA LIEFERT 126
AMINOSAEUREN, DEREN ABBAU FUMARAT BZW. OXALACETAT LIEFERT 127
AMINOSAEUREN, DEREN ABBAU PYRUVAT LIEFERT 127
DER ABBAU DER AROMATISCHEN AMINOSAEUREN PHENYLALANIN UNDTYROSIN 127
DIE PHENYLKETONURIE ALS BEISPIEL FUER ANGEBORENE ENZYMDEFEKTE 130
AMINOSAEUREN UND DER STOFFWECHSEL VON 1-KOHLENSTOFFRESTEN . . .. 132
STOFFWECHSEL EINZELNER AMINOSAEUREN 133
STOFFWECHSEL VON PROLIN UND HYDROXYPROLIN 133
STOFFWECHSEL DES HISTIDINS 135
DER ABBAU DER AMINOSAEURE TRYPTOPHAN 135
DER STOFFWECHSEL DER SCHWEFELHALTIGEN AMINOSAEUREN UND DIE BIOSYNTHESE
SCHWEFELHALTIGER VERBINDUNGEN 135
9 STOFFWECHSEL DES ORGANISMUS BEI NAHRUNGSMANGEL: WECHSEL- BEZIEHUNGEN
DES KOHLENHYDRAT-, FETT- UND PROTEINSTOFFWECHSELS 138
DER LIPIDSTOFFWECHSEL IM HUNGER 140
DER KOHLENHYDRATSTOFFWECHSEL IM HUNGER 142
DER PROTEINSTOFFWECHSEL IM HUNGER 145
DIE GLUCONEOGENESE 146
10 SUBSTRATSPEICHERUNG: BIOSYNTHESE VON GLYKOGEN UND TRIACYLGLYCERINEN
149
DIE SPEICHERUNG VON KOHLENHYDRATEN 149
DIE EINZELREAKTIONEN DER GLYKOGENBIOSYNTHESE 149
DIE REGULATION DER GLYKOGENBIOSYNTHESE 151
DIE SPEICHERUNG VON TRIACYLGLYCERINEN 153
DIE EINZELREAKTIONEN DER TRIACYLGLYCERIN-BIOSYNTHESE 154 DIE BIOSYNTHESE
DER FETTSAEUREN 155
CARBOXYLIERUNGVONACETYL-COAZUMALONYL-COA 155 DIEFETTSAEURESYNTHETASE 156
DIE REGULATION DER FETTSAEURE-UND TRIACYLGLYCERINBIOSYNTHESE . 157
11 MEMBRANSTRUKTUR MIT BIOSYNTHESE VON MEMBRANUPIDEN . . .. 159
D ER A U F B AU BIOLOGISCHER M E M B R A N EN 159
D ER STOFFWECHSEL DER PHOSPHOGLYCERIDE 165
BIOSYNTHESE 165
A B B AU 166
X
IMAGE 5
STOFFWECHSEL DER SPHINGOLIPIDE 166
BIOSYNTHESE 166
ABBAU 166
DER STOFFWECHSEL DES CHOLESTERINS 167
BIOSYNTHESE 167
ABBAU 169
12 BIOSYNTHESE VON ZUCKERN UND ZUCKERDERIVATEN 171
PRINZIP DER VERWENDUNG NUKLEOTIDAKTIVIERTER ZUCKER FUER
KOHLENHYDRATBIOSYNTHESEN 171
DER STOFFWECHSEL DER GLUCURONSAEURE 172
DIE BIOSYNTHESE VON UDP-GLUCURONAT 172
STOFFWECHSEL DES UDP-GLUCURONATES 173
BIOSYNTHESE DER IN GLYKOPROTEINEN UND GLYKOSAMINOGLYKANEN VORKOMMENDEN
ZUCKER 173
BIOSYNTHESE VON POLYSACCHARIDEN 175
DIE HETEROGLYKANE 176
GLYKOPROTEINE 176
PROTEOGLYKANE 178
13 DER STOFFWECHSEL VON NUDEOTIDEN 181
DIE MONONUCLEOTIDE 181
AUFBAU VON MONONUCLEOTIDEN 181
FUNKTION VON MONONUCLEOTIDEN 183
DER STOFFWECHSEL VON PURINEN UND PYRIMIDINEN 184
BIOSYNTHESE DER PURINE 184
DIE PYRIMIDINBIOSYNTHESE 188
DIE BIOSYNTHESE VON DESOXIRIBONUCLEOTIDEN 189
DIE WIEDERVERWERTUNG VON PURIN- UND PYRIMIDINBASEN 189 DER ABBAU DER
PURINBASEN 190
ABBAU DER PYRIMIDINE 191
NUCLEINSAEUREN (POLYNUCLEOTIDE) 191
PRIMAERSTRUKTUR DER NUCLEINSAEUREN 191
KONFORMATION DER NUCLEINSAEUREN 193
14 DER STOFFWECHSEL DER NUCLEINSAEUREN 197
BEDEUTUNG VON NUCLEINSAEUREN ALS INFORMATIONSTRAEGER 197 DIEREPLIKATION
199
DIE TRANSKRIPTION 201
MECHANISMUS DER TRANSKRIPTION 201
REGULATION DER TRANSKRIPTION 204
DIE VERHAELTNISSE BEI PROKARYOTEN: DAS OPERONMODELL . . . 204 DIE
VERHAELTNISSE BEI EUKARYOTEN 205
XI
IMAGE 6
HEMMSTOFFE DER NUCLEINSAEUREBIOSYNTHESE 206
DER ENZYMATISCHE ABBAU DER NUCLEINSAEUREN 206
15 DIE PROTEINBIOSYNTHESE 207
DAS PRINZIP DER PROTEINBIOSYNTHESE: TRANSLATION DER IN DER DNS
GESPEICHERTEN INFORMATION 207
DIE MRNS ALS MATRIZE FUER DIE PROTEINBIOSYNTHESE 207 AMINOACYL-TRNS: DER
SCHLUESSEL FUER DIE TRANSLATION VON BASENSEQUENZ IN AMINOSAEURESEQUENZ 210
DIERIBOSOMEN 212
DIE RIBOSOMALE PROTEINBIOSYNTHESE 213
POSTTRANSLATIONALE MODIFIKATION VON PROTEINEN 216
VERAENDERUNGEN DES GENETISCHEN MATERIALS 217
VERAENDERUNGEN DES GENETISCHEN MATERIALS DURCH MUTATIONEN . 219
AENDERUNGEN DES GENETISCHEN MATERIALS DURCH VIREN 221
16 ERNAEHRUNG, VERDAUUNG UND RESORPTION 222
DIE ENERGIEBILANZ DES MENSCHLICHEN ORGANISMUS 222 DIE EINZELNEN
NAHRUNGSBESTANDTEILE 223
PROTEINE 223
KOHLENHYDRATE 226
FETTE 227
ESSENTIELLE NAHRUNGSBESTANDTEILE 227
ESSENTIELLE AMINOSAEUREN 227
ESSENTIELLE FETTSAEUREN 228
VITAMINE 228
DIE WASSERLOESLICHEN VITAMINE 231
THIAMIN (VITAMIN B0 231
RIBOFLAVIN (VITAMIN B 2 ) 232
NIKOTINSAEUREAMID 232
BIOTIN 233
PYRIDOXIN (VITAMIN B 6 ) 235
PANTOTHENSAEURE 235
FOLSAEURE 236
COBALAMIN (VITAMIN B 12 ) 237
ASCORBINSAEURE (VITAMIN C) 239
DIE FETTLOESLICHEN VITAMINE 240
RETINOL (VITAMIN A) 240
CALCIFEROL (VITAMIN D) 242
PHYLLOCHINON (VITAMIN K) 244
TOCOPHEROL (VITAMIN E) 245
DIE SPURENELEMENTE 245
DIE UEBERGANGSMETALLE 247
EISEN 247
KUPFER, ZINK, MANGAN, KOBALT UND MOLYBDAEN 248
XII
IMAGE 7
JOD 249
FLUOR 249
VERDAUUNG UND RESORPTION VON NAHRUNGSSTOFFEN 250
DIE GASTROINTESTINALE SEKRETION 250
ABBAU UND RESORPTION EINZELNER NAHRUNGSBESTANDTEILE . . .. 253
KOHLENHYDRATE 253
PROTEINE, PEPTIDE UND AMINOSAEUREN 253
FETTE 254
WASSER UND ELEKTROLYTE 255
BEDEUTUNG DER BAKTERIENFLORA DES INTESTINALTRAKTES 256
17 DIE REGULATION DES STOFFWECHSELS DURCH HORMONE 257
WIRKUNGSMECHANISMUS VON HORMONEN 257
HORMONWIRKUNG UEBER WECHSELWIRKUNG MIT DER ZELLMEMBRAN . 257
HORMONWIRKUNG AUF DER EBENE DER TRANSKRIPTION BZW. TRANSLATION 259
STOFFWECHSEL VON HORMONEN 259
HORMONELLE REGELKREISE 260
METHODEN DES HORMONNACHWEISES 261
KONTROLLE DES INTERMEDIAERSTOFFWECHSELS: RASCH WIRKSAME HORMONE 263
INSULIN 263
STRUKTUR, BIOSYNTHESE UND SEKRETION 263
BIOCHEMISCHE WIRKUNGEN 264
GLUCAGON 267
STRUKTUR, BIOSYNTHESE UND SEKRETION 267
BIOCHEMISCHE WIRKUNGEN 268
NORADRENALIN UND ADRENALIN 268
BIOSYNTHESE UND SPEICHERUNG 268
BIOCHEMISCHE WIRKUNG 269
ABBAU 269
DER DIABETES MELLITUS 270
KONTROLLE VON WACHSTUM UND DIFFERENZIERUNG: LANGSAM WIRKENDE HORMONE 272
DAS WACHSTUMSHORMON (STH) 272
SYNTHESE UND SEKRETION 272
BIOCHEMISCHE WIRKUNG 273
DIE HORMONE DER SCHILDDRUESE 274
BIOSYNTHESE UND SEKRETION 274
BIOCHEMISCHE WIRKUNG 275
DIE SEXUALHORMONE 277
DIE GONADOTROPEN HORMONE DER HYPOPHYSE 277
BIOSYNTHESE UND SEKRETION 277
BIOCHEMISCHE WIRKUNGEN 277
DIE ANDROGENE 277
BIOSYNTHESE 277
BIOCHEMISCHE WIRKUNGEN 278
XIII
IMAGE 8
DIE OESTROGENE 279
BIOSYNTHESE 279
WIRKUNG 280
DIEGESTAGENE 280
DER ABBAU DER SEXUALHORMONE 280
DIE GLUCOCORTICOIDHORMONE DER NEBENNIERENRINDE 281 BIOSYNTHESE UND
SEKRETION 281
BIOCHEMISCHE WIRKUNG 282
HORMONE, DIE IN DEN STOFFWECHSEL VON CALCIUM UND PHOSPHAT EINGREIFEN 283
PARATHORMON 283
BIOSYNTHESE UND SEKRETION 283
BIOCHEMISCHE WIRKUNG 284
THYREOCALCITONIN 284
HORMONE, DIE DEN STOFFWECHSEL VON ELEKTROLYTEN BEEINFLUSSEN . . . 284
DIE MINERALOCORTICOIDE 284
DIE HORMONE DES HYPOPHYSENHINTERLAPPENS 286
DIE GEWEBSHORMONE 287
18 DASBIUT 290
DIE KORPUSKULAREN ELEMENTE DES BLUTES 290
ERYTHROCYTEN 290
HAEMOGLOBIN 290
DASHAEM 291
DIE BEDEUTUNG DES HAEMOGLOBINS BEIM TRANSPORT VON CO 2 . 295 DIE
HAEMOGLOBINOPATHIEN 296
BIOSYNTHESE UND ABBAU VON HAEM 296
DER STOFFWECHSEL DER ERYTHROCYTEN 300
BILDUNG UND ABBAU VON ERYTHROCYTEN 301
GRANULOCYTEN 302
DIE LYMPHOCYTEN UND DAS IMMUNSYSTEM 303
DIE HUMORALE UND ZELLULAERE IMMUNANTWORT 303
DIE ANTIGENE 304
DIE ANTIKOERPER 305
BEDEUTUNG IMMUNOLOGISCHER REAKTIONEN 308
DIE THROMBOCYTEN UND DIE BLUTGERINNUNG 309
THROMBOCYTENAGGREGATION 310
DIE PLASMATISCHE BLUTGERINNUNG 310
AKTIVIERUNG DURCH DAS EXTRAVASCULAERE SYSTEM 311 AKTIVIERUNG DURCH DAS
INTRAVASCULAERE SYSTEM 311 VITAMINK 311
HEPARIN 311
VITAMIN K-ANTAGONISTEN 312
HEMMUNG DER BLUTGERINNUNG IN VITRO 312
DIEFIBRINOLYSE 312
XIV
IMAGE 9
BLUTPLASMA UND BLUTSERUM 312
DIE PLASMAPROTEINE 313
DIE NIEDERMOLEKULAREN BESTANDTEILE DES BLUTES 315
19 DIE LEBER 316
SPEZIFISCHE STOFFWECHSELFUNKTIONEN DER LEBER 317
STOFFWECHSELFUNKTIONEN 317
DIE ENTGIFTUNG VON KOERPEREIGENEN UND KOERPERFREMDEN SUBSTANZEN IN DER
LEBER 318
TEIL 1 DER BIOTRANSFORMATION: OXIDATIVE BZW. REDUKTIVE UMWANDLUNG 318
TEIL 2 DER BIOTRANSFORMATION: DIE KONJUGATION 318 DIE ENTWICKLUNG DES
BIOTRANSFORMATIONSSYSTEMS 320 DER STOFFWECHSEL LEBERTOXISCHER SUBSTANZEN
320
DIE GALLENFLUESSIGKEIT 322
20 DASFETTGEWEBE 324
21 DAS MUSKELGEWEBE 327
MECHANISMUS DER MUSKELKONTRAKTION 327
DER ENERGIESTOFFWECHSEL DES MUSKELGEWEBES 330
22 DAS NERVENGEWEBE 333
DER AUFBAU DES NERVENSYSTEMS 333
STOFFWECHSEL DES NERVENGEWEBES 334
NERVENLEITUNG UND UEBERTRAEGERSTOFFE 335
23 BINDE-UND STUETZGEWEBE 338
BAUTEILE DES BINDEGEWEBES 338
KOLLAGEN UND ELASTIN 338
DIE PROTEOGLYKANE 339
DIE ARCHITEKTUR DES BINDEGEWEBES 340
DER STOFFWECHSEL DES BINDE- UND STUETZGEWEBES 341
DERKOLLAGENSTOFFWECHSEL 341
DER STOFFWECHSEL DER PROTEOGLYKANE 342
STOERUNGEN DES BINDEGEWEBSSTOFFWECHSELS 343
KOLLAGENSTOFFWECHSEL 343
STOFFWECHSEL DER PROTEOGLYKANE 344
KNOCHEN UND KNOCHENBILDUNG 344
24 SACHVERZEICHNIS 346
XV
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