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Biochemie: 50 Tabellen

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Bibliographische Detailangaben
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Stuttgart Thieme 2006
Schriftenreihe:	Duale Reihe
Schlagworte:	Physiologische Chemie Biochemie Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Klappentext
Beschreibung:	XXX, 836 S. zahlr. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3131253517 9783131253514

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adam_text	Inhalt Die Autoren.......................................... xxvii VII Teil Biochemie des Energiestoffwechsels 1 Der Energiestoffwechsel im Überblick.............. 4 /. Rassow 1.1 Woher stammt die Energie für Lebensprozesse?................ 4 1.1.1 Die Bedeutung der energetischen Kopplung ................... 4 1.1.2 Die Bedeutung des ATP als Energieträger...................... 4 1.2 Wie entsteht ATP?........................................ 6 1.3 Woher stammt die Energie für die ATP-Synthese? .............. 7 1.3.1 Ein Protonenfluss als Energiequelle der ATP-Synthase ........... 8 1.3.2 Die Atmungskette als Protonenpumpe........................ 8 1.3.3 Die Herkunft der Elektronen der Atmungskette ................ 8 2 Die biochemisch relevanten Stoffklassen - eine erste Einführung ............................... 10 J. Rassow 2.1 Aminosäuren, Peptide und Proteine.......................... 10 2.2 Kohlenhydrate........................................... 11 2.3 2.4 Weitere Stoffklassen...................................... 15 3 Triebkraft und Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen........................................... 18 /. Rassow 3.1 Die Triebkraft biochemischer Reaktionen...................... 18 3.1.1 Die Bedeutung der Freien Energie ........................... 19 3.1.2 Die Bedeutung des chemischen Gleichgewichts ................ 19 3.1.3 Was geschieht bei Annäherung an das chemische Gleichgewicht mit der Freien Energie?....................................... 22 3.1.4 Die Bedeutung der Entropie................................ 22 3.2 Die Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen ................ 23 3.2.1 Prinzipien der chemischen Reaktionskinetik................... 23 3.2.2 Enzyme als Katalysatoren biochemischer Reaktionen............ 25 Die Funktion der Enzyme.................................. 25 Die Bedeutung der katalytischen Zentren ..................... 26 3.2.3 Enzymkinetik............................................ 27 Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit vmax.................. 27 Die Michaelis-Menten-Konstante Km......................... 28 Die Michaelis-Menten-Gleichung............................ 30 Das Lineweaver-Burk-Diagramm............................. 30 Die katalytische Aktivität .................................. 31 Die Wechselzahl ......................................... 31 Enzymhemmung......................................... 32 Allosterische Effekte ...................................... 34 1 Der Energiestoffwechsel im Überblick 2 Die biochemisch relevanten Stoffklassen - eine erste Einführung 3 Triebkraft und Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen Vili Inhalt 4 wichtigsten Nahrungsstoffe: Kohlenhydrate, Triacylglycerine und Aminosäuren 5 Die wichtigsten biochemischen Funktionsträger: Proteine 4 Die molekulare Struktur der wichtigsten Nahrungsstoffe: Kohlenhydrate, Triacylglycerine und Aminosäuren ................................... 36 J. Rassow 4.1 Kohlenhydrate........................................... 36 4.1.1 Struktur und Einteilung.................................... 36 Monosaccharide.......................................... 36 Di-, Oligo- und Polysaccharide.............................. 41 Verbindungen von Kohlenhydraten mit Peptiden und Proteinen ... 43 4.1.2 Funktion der Kohlenhydrate im Energiestoffwechsel ............ 46 4.2 Triacylglycerine (TAG) ..................................... 47 4.2.1 Struktur................................................ 47 4.2.2 Funktion der TAG im Energiestoffwechsel..................... 51 4.3 Aminosäuren ............................................ 51 4.3.1 Grundstruktur und Eigenschaften............................ 51 4.3.2 Die proteinogenen Aminosäuren............................. 54 Die charakteristischen Aminosäurereste und ihre biochemische Relevanz................................................ 54 Nichtessenzielle und essenzielle proteinogene Aminosäuren...... 58 4.3.3 Der Sonderfall Selenocystein................................ 60 4.3.4 Nichtproteinogene Aminosäuren ............................ 60 4.3.5 Funktion im Energiestoffwechsel ............................ 61 5 Die wichtigsten biochemischen Funktionsträger: Proteine.............................................. 64 ]. Rassow 5.1 Grundlagen.............................................. 64 5.2 Die Peptidbindung........................................ 64 5.3 Proteinstrukturen ........................................ 65 5.3.1 Primärstruktur........................................... 66 5.3.2 Sekundärstruktur......................................... 67 Grundlagen.............................................. 67 ct-Helix................................................. 67 ß-Faltblatt .............................................. 68 Schleife................................................. 69 5.3.3 Tertiär- und Quartärstruktur................................ 70 Stabilisierung der Tertiärstruktur............................ 70 6 Abbau der Kohlenhydrate zu Pyruvat bzw. Lactat 6 Abbau der Kohlenhydrate zu Pyruvat bzw. Lactat .. 74 J. Rassow 6.1 Die Glykolyse............................................ 74 6.1.1 Grundlagen.............................................. 74 6.1.2 Die einzelnen Reaktionsschritte der Glykolyse ................. 74 Energiebilanz............................................ 81 Reversible und irreversible Schritte.......................... 82 Was wird aus dem Pyruvat?................................ 83 6.1.3 Die Regulation der Glykolyse ............................... 84 Schlüsselenzyme......................................... 84 Bedeutung und Regulation von Hexokinase und Glucokinase...... 85 Bedeutung und Regulation der Phosphofructokinase-1........... 86 Regulation der Pyruvat-Kinase.............................. 89 6.2 Reduktion und 6.2.1 Reduktion von Pyruvat zu Lactat (Laktatgärung)................ 90 Die Lactat-Dehydrogenase (LDH) ............................ 92 Der weitere Abbau des Lactats.............................. 92 Inhalt IX 6.2.2 Oxidativer Abbau von Pyruvat (s. Kap. A-7).................... 93 6.3 Abbau von Clykogen...................................... 93 6.3.1 Einführung.............................................. 93 6.3.2 Der Glykogenabbau....................................... 93 Abbau an freien Glykogen-Enden............................ 93 Abbau an Verzweigungsstellen.............................. 94 6.3.3 Die Regulation des Glykogenabbaus.......................... 96 6.4 Abbau der Stärke......................................... 97 6.5 Abbau der 6.6 Abbau der Galaktose...................................... 99 7 Oxidativer Abbau von Pyruvat: Die Reaktionen der Pyruvat-Dehydrogenase und des Citratzyklus...... 103 J. Rassow 7.1 Einführung.............................................. 103 7.2 Die Pyruvat-Dehydrogenase (PDH)........................... 104 7.2.1 Grundlagen.............................................. 104 7.2.2 Der Aufbau der Pyruvat-Dehydrogenase ...................... 104 7.2.3 Die einzelnen Reaktionsschritte............................. 106 Bilanz.................................................. 108 7.2.4 Die Regulation der Pyruvat-Dehydrogenase.................... 109 7.3 Der Citratzyklus.......................................... 110 7.3.1 Grundlagen.............................................. 110 Funktionen des Citratzyklus................................ 110 Die Substratspezifität der Dehydrogenasen: ein Schlüssel zum Verständnis des Citratzyklus................................ 111 7.3.2 Die einzelnen Reaktionsschritte............................. 113 7.3.3 Energieausbeute des Citratzyklus............................ 120 7.3.4 Regulation des Citratzyklus................................. 120 7.3.5 Auffüllung des Citratzyklus: Anaplerotische Reaktionen.......... 121 7 Oxidativer Abbau von Pyruvat: Die Reaktionen der Pyruvat-Dehydrogenase und des Citratzyklus 8 Abbau von Triacylglycerinen und Ketonkörpern ... 123 J. Rassow 8.1 Grundlagen.............................................. 123 8.2 Physiologische Bedeutung.................................. 123 8.2.1 Triacylglycerine (TAG)..................................... 123 Speicherorte der TAG...................................... 124 TAG im Vergleich mit Glykogen ............................. 125 8.2.2 Ketonkörper............................................. 125 8.3 Hydrolyse von Triacylglycerinen durch Lipasen ................. 125 8.4 Was wird aus den Hydrolyseprodukten 8.4.1 Abbau von 8.4.2 Abbau der Fettsäuren (ß-Oxidation).......................... 128 Grundlagen.............................................. 128 Import der Fettsäuren in die Mitochondrien................... 130 ß-Oxidation gesättigter, geradzahliger Fettsäuren............... 131 ß-Oxidation ungesättigter Fettsäuren......................... 133 ß-Oxidation ungeradzahliger Fettsäuren ...................... 134 ß-Oxidation in Peroxisomen................................ 135 Energiebilanz............................................ 136 Regulation der ß-Oxidation................................. 137 8.5 Abbau von Ketonkörpern .................................. 137 8 Abbau von Triacylglycerinen und Ketonkörpern Inhalt 9 Abbau von Proteinen und Aminosäuren 9 Abbau von Proteinen und Aminosäuren............ 142 J. Rassow 9.1 Grundlagen.............................................. 142 9.2 Transport von Stickstoff im Blut: Alanin, Clutamin und Harnstoff . . 142 9.3 Der Harnstoffzyklus....................................... 145 9.3.1 Grundlagen.............................................. 145 9.3.2 Die einzelnen Reaktionsschritte............................. 146 9.3.3 Energiebilanz............................................ 149 9.3.4 Was wird aus dem Fumarat? ............................... 149 9.3.5 Regulation des Harnstoffzyklus.............................. 149 9.4 Abspaltung von Aminogruppen durch Transaminierung und Desaminierung........................................... 150 9.4.1 Transaminierung......................................... 150 9.4.2 Desaminierung........................................... 152 Oxidative Desaminierung von Glutamat....................... 152 Hydrolytische Desaminierung von Glutamin und Asparagin....... 153 Eliminierende Desaminierung von Serin, Threonin und Cystein .... 153 9.5 Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren ............. 154 9.5.1 Grundlagen: glucogene und ketogene Aminosäuren............. 154 Abbau zu Pyruvat und Metaboliten des Citratzyklus............. 154 Abbau zu Acetyl-CoA...................................... 154 9.5.2 Abbau der einzelnen Aminosäuren........................... 155 9.6 Wichtige Produkte des Aminosäureabbaus .................... 161 9.6.1 Aminosäure-Abbauprodukte mit Mediatorfunktion: 9.6.2 S-Adenosylmethionin als Überträger von Methylgruppen......... 161 10 ATP-Synthese durch oxidative Phosphorylierung 10 ATP-Synthese durch oxidative Phosphorylierung .. 164 ]. Rassow 10.1 Einführung: Mechanismen der ATP-Synthese im Stoffwechsel..... 164 10.2 Die ATP-SynthaseATP-Synthase.............................. 164 10.3 Die Atmungskette........................................ 166 10.3.1 Einführung.............................................. 166 10.3.2 Die Komponenten der Atmungskette......................... 168 Komplex Das Coenzym Ubichinon................................... 170 Komplex Die ETF-Ubichinon-Oxidoreduktase .......................... 172 Die Glycerin-S-phosphat-Dehydrogenase...................... 173 Komplex Cytochrom c............................................. 174 Komplex 10.3.3 Die Redoxpotenziale der Atmungskette....................... 176 10.4 Import und Export von Metaboliten über die Mitochondrien- membran............................................... 177 10.5 Transport von Reduktionsäquivalenten über die mitochondriale Innenmembran .......................................... 178 10.5.1 Glycerin-S-phosphat-Shuttle................................ 179 10.5.2 Malat-Aspartat-Shuttle .................................... 179 10.5.3 Vergleich beider Shuttle-Systeme............................ 179 10.6 Entkoppler des OXPHOS-Systems............................ 180 10.6.1 Der physiologische Entkoppler Thermogenin................... 180 10.6.2 Toxische Entkoppler....................................... 181 10.7 Angeborene Defekte des OXPHOS-Systems.................... 181 10.8 Bakterielle Atmungsketten................................. 182 Inhalt XI 11 Ernährung und Verdauung.......................... 184 J. Rassow 11.1 Ernährung .............................................. 184 11.1.1 Zusammensetzung der Nahrung............................. 184 11.1.2 Parenterale Ernährung..................................... 186 11.1.3 Energiegehalt der Nahrung................................. 186 Der tägliche Energieumsatz ................................ 186 Bestimmung des Energiegehalts der Nahrung.................. 187 11.2 Verdauung.............................................. 188 11.2.1 Überblick............................................... 188 11.2.2 Die Verdauungssekrete .................................... 189 11.2.3 Verdauung der Nahrungsbestandteile......................... 200 12 Speicherung und Bereitstellung von Kohlenhydraten ..................................... 201 J. Rassow 12.1 Aufnahme der Kohlenhydrate aus der Nahrung................. 201 12.1.1 Wichtige Kohlenhydrate in der Nahrung ...................... 201 12.1.2 Verdauung der Kohlenhydrate............................... 201 a-Amylase in Speichel und Pankreassaft ...................... 201 Enzyme im Bürstensaum der Enterozyten..................... 202 12.1.3 Resorption der Kohlenhydrate im Darm....................... 203 12.1.4 Transport in Hepatozyten.................................. 204 12.1.5 Transport der Transport in Skelettmuskel- und Fettzellen.................... 204 Transport in die Zellen des ZNS und in Erythrozyten ............ 205 Rückresorption der 12.2 Glykogensynthese ........................................ 206 12.2.1 Mechanismus der Glykogensynthese......................... 206 Einbau von Neubildung von Glykogen.................................. 208 12.2.2 Regulation der Glykogensynthese............................ 209 Regulation bei steigendem Bedarf an Regulation bei Überangebot an 12.3 Cluconeogenese.......................................... 212 12.3.1 Funktion der Gluconeogenese im Stoffwechsel ................. 212 12.3.2 Ort der Gluconeogenese ................................... 212 12.3.3 Mechanismus der Gluconeogenese........................... 213 Reaktionsschritte......................................... 213 Energiebilanz............................................ 217 12.3.4 Ausgangsstoffe der Gluconeogenese.......................... 218 12.3.5 Regulation der Gluconeogenese ............................. 219 Allosterische Regulation ................................... 219 Hormonelle Regulation.................................... 219 13 Die Bereitstellung von Fettsäuren, Triacylglycerinen und Ketonkörpern................ 221 ]. Rassow 13.1 Überblick ............................................... 221 13.2 Aufnahme der 13.2.1 Verdauung der 13.2.2 Resorption der Lipid-Hydrolyseprodukte...................... 223 13.3 Fettsäuresynthese ........................................ 225 13.3.1 Bereitstellung von Acetyl-CoA............................... 226 13.3.2 Mechanismus der Fettsäuresynthese ......................... 227 11 Ernährung und Verdauung 12 Speicherung und Bereitsteilung von Kohlenhydraten 13 Die Bereitstellung von Fettsäuren, Triacylglycerinen und Ketonkörpern XII Inhalt 14 Proteine als Nahrungsmittel 15 Regulation des Energiestoffwechsels 16 Vitamine Prinzip ................................................. 227 Die Acetyl-CoA-Carboxylase als Schrittmacherenzym der Fettsäuresynthese ........................................ 227 Der Reaktionszyklus der Fettsäuresynthese.................... 228 Freisetzung der synthetisierten Fettsäure ..................... 230 Energiebilanz............................................ 231 Physiologische Funktionen der Fettsäuren..................... 232 13.3.3 Regulation der Fettsäuresynthese............................ 232 13.3.4 Bildung ungesättigter Fettsäuren ............................ 233 13.4 Woher stammt das NADPH für die Fettsäuresynthese?........... 233 13.4.1 Das Malat-Enzym als Quelle von NADPH für die Fettsäuresynthese 234 13.4.2 Der Pentosephosphatweg .................................. 234 Grundlagen.............................................. 234 Reaktionsschritte des Pentosephosphatweges.................. 236 Regulation .............................................. 239 13.5 Lipogenese: Biosynthese der Triacylglycerine (TAG).............. 240 13.5.1 Reaktionsschritte der TAG-Synthese.......................... 240 13.5.2 Regulation der TAG-Synthese............................... 241 13.6 Ketonkörpersynthese (Ketogenese) .......................... 242 13.6.1 Grundlagen.............................................. 242 13.6.2 Die Reaktionen der Ketonkörpersynthese...................... 243 13.7 13.7.1 Aufbau und Einteilung..................................... 244 13.7.2 Der Stoffwechsel der Chylomikronen........................................... 245 VLDL LDL HDL (high density lipoproteins) 14 Proteine als Nahrungsmittel ........................ 253 J. Rassow 14.1 Verdauung der Proteine ................................... 253 14.1.1 Hydrolyse der Proteine durch Proteasen ...................... 253 14.1.2 Resorption der Hydrolyseprodukte........................... 254 14.2 Proteasen und ihre Reaktionsmechanismen.................... 255 14.2.1 Vorkommen und Aufgaben der Proteasen ..................... 255 14.2.2 Reaktionsmechanismen.................................... 256 Serin-Proteasen .......................................... 256 Metall-abhängige Proteasen ................................ 257 14.2.3 Proteaseinhibitoren....................................... 257 15 Regulation des Energiestoffwechsels............... 260 J. Rassow 15.1 Regulation bei kurzfristig erhöhtem Energiebedarf.............. 260 15.2 Regulation bei Ausdauerleistungen .......................... 262 15.3 Regulation bei Nahrungsmangel............................. 263 15.4 Regulation im 16 Vitamine ............................................. 272 if. 16.1 Grundlagen.............................................. 272 16.1.1 Vitaminbedarf........................................... 272 16.1.2 Vitaminosen............................................. 272 Inhalt XIII Hypo- Hypervitaminosen........................................ 273 16.1.3 Einteilung der Vitamine ................................... 273 16.2 Fettlöslkhe Vitamine...................................... 274 16.2.1 Retinol - Vitamin 16.2.2 Calciferole - Vitamin D.................................... 277 16.2.3 Tocopherol - Vitamin 16.2.4 Phyllochinon - Vitamin K.................................. 281 16.3 Wasserlösliche Vitamine................................... 283 16.3.1 Thiamin - Vitamin B, ..................................... 283 16.3.2 Riboflavin - Vitamin B2.................................... 285 16.3.3 Niacin.................................................. 287 16.3.4 Pyridoxin - Vitamin B6.................................... 290 16.3.5 Pantothensäure .......................................... 292 16.3.6 Folsäure................................................ 293 16.3.7 Cobalamin - Vitamin B12................................... 298 16.3.8 Biotin.................................................. 301 16.3.9 Ascorbinsäure - Vitamin C................................. 303 17 Spurenelemente..................................... 306 K. Hauser 17.1 Grundlagen.............................................. 306 17.1.1 Einteilung der Spurenelemente.............................. 306 17.1.2 Bedarf an Spurenelementen ................................ 306 17.2 Die einzelnen Spurenelemente.............................. 307 17.2.1 Eisen................................................... 307 17.2.2 Kupfer.................................................. 311 17.2.3 Zink ................................................... 313 17.2.4 Mangan ................................................ 314 17.2.5 17.2.6 Fluor................................................... 315 17.2.7 lod .................................................... 316 17.2.8 Selen................................................... 316 17.2.9 Molybdän............................................... 316 17.2.10 Chrom.................................................. 317 17.2.11 17 Spurenelemente Teil B - Molekulare Zellbiologie 1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie ......... 322 J. Rassow 1.1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie..................... 323 2 Überblick über die Organisation der Zelle ......... 326 ff. Hauser 2.1 Aufbau der Prokaryontenzelle............................... 326 2.2 Aufbau der Eukaryontenzelle ............................... 327 2.2.1 Besonderheiten in mehrzelligen Organismen................... 328 2.2.2 Vorteile der Kompartimentierung............................ 328 2.3 Fraktionierung von Zellen.................................. 328 1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie 2 Überblick XIV Inhalt 3 Aufbau biologischer Membranen 4 Funktion biologischer Membranen 3 Aufbau biologischer Membranen ................... 331 K. Hauser 3.1 Membraniipide........................................... 331 3.1.1 Das Grundprinzip: Die Lipiddoppelschicht..................... 331 3.1.2 Struktur und Verteilung ................................... 332 Phospholipide ........................................... 332 Glykolipide.............................................. 334 Cholesterin.............................................. 335 3.1.3 Biosynthese ............................................. 337 Glycerophospholipide ..................................... 337 Sphingolipide............................................ 338 Cholesterin.............................................. 338 3.1.4 Abbau.................................................. 343 Glycerophospholipide ..................................... 343 Sphingolipide............................................ 343 Cholesterin.............................................. 344 3.1.5 Biosynthese von Membranen............................... 344 3.1.6 Membranfluidität......................................... 344 3.2 Membranproteine ........................................ 345 3.2.1 Aufbau ................................................. 345 Integrale Membranproteine................................. 345 Periphere Membranproteine................................ 346 3.2.2 Funktion................................................ 346 3.3 Kohlenhydrate........................................... 346 3.3.1 Struktur................................................ 346 N-Glykosylierung......................................... 346 O-Glykosylierung......................................... 348 3.3.2 Funktion................................................ 348 4 Funktion biologischer Membranen ................. 350 ff. Hauser 4.1 Transport............................................... 350 4.1.1 Passiver und aktiver Transport.............................. 350 Passiver Transport........................................ 350 Aktiver Transport......................................... 351 4.1.2 Transportproteine in Membranen............................ 352 lonenkanäle............................................. 352 Porine.................................................. 352 Transporter.............................................. 353 4.1.3 Transport mit Hilfe von Membranvesikeln..................... 355 Endozytose.............................................. 355 Exozytose............................................... 356 Transzytose ............................................. 357 Autophagozytose......................................... 358 Vesikelfluss innerhalb der Zelle ............................. 358 4.2 Signalvermittlung ........................................ 358 4.3 Vermittlung von Zell-Zell-Kontakten.......................... 359 4.3.1 4.3.2 Adhäsionsverbindungen ................................... 359 4.3.3 Desmosomen............................................ 359 4.3.4 Hemidesmosomen........................................ 360 4.3.5 Fokaladhäsionen ......................................... 361 4.3.6 Inhalt XV 5 Zellorganellen ....................................... 363 5 Zellorganellen K. Hauser 5.1 Zytosol und Zytoplasma ................................... 363 5.2 Zellkern ................................................ 363 5.2.1 Aufbau ................................................. 363 Die Kernhülle............................................ 364 Die Kernporen ........................................... 364 Der Nukleolus ........................................... 365 5.2.2 Funktion................................................ 366 Informationsspeicherung und DNA-Synthese................... 366 RNA-Synthese ........................................... 367 NAD+-Synthese........................................... 367 Zusammenbau der ribosomalen Untereinheiten ................ 367 5.3 Mitochondrien........................................... 367 5.3.1 Aufbau ................................................. 367 Endosymbiontentheorie ................................... 368 5.3.2 Funktion................................................ 369 5.3.3 Proteintransport ins Mitochondrium ......................... 369 5.4 Endoplasmatisches Retikulum............................... 371 5.4.1 Aufbau ................................................. 371 5.4.2 Funktion................................................ 372 Raues ER................................................ 372 Glattes ER............................................... 373 5.5 Golgi-Apparat............................................ 373 5.5.1 Aufbau................................................. 373 5.5.2 Funktion................................................ 374 Glykosylierung von Proteinen und Membranlipiden............. 374 Proteinsortierung......................................... 374 5.6 Lysosomen.............................................. 376 5.6.1 Aufbau ................................................. 376 5.6.2 Funktion................................................ 377 5.6.3 Biogenese............................................... 378 5.7 Peroxisomen ............................................ 379 5.7.1 Aufbau ................................................. 379 5.7.2 Funktion................................................ 379 5.7.3 Biogenese............................................... 379 5.8 Proteasom .............................................. 379 5.8.1 Aufbau ................................................. 380 5.8.2 Funktion................................................ 380 5.8.3 Das Ubiquitinsystem...................................... 380 6 Zytoskelett........................................... 382 6 zytoskeiett K. Hauser 6.1 Mikrofilamente .......................................... 382 6.1.1 Aufbau................................................. 382 6.1.2 Funktion................................................ 383 6.2 Mikrotubuli ............................................. 386 6.2.1 Aufbau ................................................. 386 6.2.2 Funktion................................................ 388 6.2.3 Komplexe Mikrotubulistrukturen............................ 389 Zentriolen und Basalkörper................................. 389 Kinozilien und Flagellen ................................... 389 Kernteilungsspindel....................................... 390 6.3 Intermediärfilamente...................................... 391 6.3.1 Aufbau ................................................. 391 6.3.2 Funktion................................................ 392 Keratinfilamente ......................................... 392 XVI Inhalt 7 Extrazelluläre Matrix 8 Nukleotide Neurofilamente .......................................... 393 Vimentinfilamente........................................ 393 Laminfilamente .......................................... 393 7 Extrazelluläre Matrix ................................ 396 K. Hauser 7.1 Komponenten der extrazellulären Matrix...................... 396 7.1.1 Kollagen................................................ 397 Struktur................................................ 397 Biosynthese ............................................. 398 7.1.2 Elastin ................................................. 401 7.1.3 Glykosaminoglykane...................................... 402 Aufbau ................................................. 402 Biosynthese ............................................. 404 Abbau.................................................. 404 Funktion................................................ 404 7.1.4 Proteoglykane ........................................... 405 Aggrecan ............................................... 406 Decorin................................................. 406 Perlecan................................................ 406 7.1.5 Nichtkollagene Glykoproteine............................... 406 Fibronektin.............................................. 407 Laminin ................................................ 407 7.2 Abbau der extrazellulären Matrix............................ 408 7.3 Extrazelluläre Matrix des Knochens .......................... 409 7.3.1 Anorganische Matrix...................................... 409 7.3.2 Organische Matrix........................................ 409 7.4 Extrazelluläre Matrix des Knorpels........................... 409 8 Nukleotide........................................... 412 R. Netzker 8.1 Aufbau der Nukleotide .................................... 412 8.2 Funktionen der Nukleotide................................. 414 8.2.1 Energieträger............................................ 414 8.2.2 Synthesevorstufen........................................ 416 Bausteine von DNA und RNA ............................... 416 Vorstufen weiterer Synthesen............................... 416 8.2.3 Bestandteil von Coenzymen ................................ 416 8.2.4 Signalmoleküle .......................................... 416 8.2.5 Allosterische Effektoren.................................... 417 8.3 Stoffwechsel der Nukleotide................................ 417 8.3.1 Stoffwechsel der Purinnukleotide............................ 417 De-novo-Synthese der Purinnukleotide ....................... 417 Energiebilanz und Regulation der De-novo-Synthese ............ 418 Abbau der Purinnukleotide................................. 419 Wiederverwertung der Purine 8.3.2 Stoffwechsel der Pyrimidinnukleotide ........................ 423 Synthese der Pyrimidinnukleotide........................... 423 Abbau der Pyrimidinnukleotide ............................. 424 8.3.3 Synthese von Desoxyribonukleotiden aus Ribonukleotiden ....... 424 Desoxyribonukleotide mit den Basen Adenin, Guanin und Cytosin . 424 Desoxyribonukleotide mit der Base Thymin ................... 426 Inhalt XVII 9 Nukleinsäuren (Polynukleotide) .................... 428 R. Netzker 9.1 Grundlagen.............................................. 428 9.2 DNA ................................................... 430 9.2.1 Die DNA-Doppelhelix ..................................... 430 9.2.2 Die Verpackung der DNA................................... 432 9.3 RNA.................................................... 433 9.3.1 Struktur................................................ 433 9.3.2 Typen der RNA........................................... 433 10 Zentrales Dogma der Molekularbiologie ........... 434 R. Netzker 11 Replikation der DNA................................. 436 R. Netzker 11.1 Ablauf der Replikation..................................... 436 11.1.1 Überblick............................................... 436 11.1.2 Erkennung der Replikationsstartstelle(n) und Strangtrennung..... 437 11.1.3 Synthese des Primers ..................................... 438 11.1.4 DNA-Synthese ........................................... 438 Prinzip ................................................. 438 Reaktionsmechanismus.................................... 439 11.1.5 Ligation der Okazaki-Fragmente............................. 440 11.1.6 Replikation eukaryontischer Chromosomen-Enden.............. 441 11.2 Hemmstoffe der Replikation................................ 442 12 Genexpression ....................................... 443 R. Netzker 12.1 Überblick ............................................... 443 12.2 Transkription ............................................ 444 12.2.1 Die Transkriptionsprodukte: die verschiedenen RNA-Typen....... 444 Kodierende RNA-Typen.................................... 444 Nichtkodierende RNA-Typen................................ 445 12.2.2 Die Transkriptionsenzyme: RNA-Polymerasen.................. 448 Prokaryontische RNA-Polymerase............................ 448 Eukaryontische RNA-Polymerasen ........................... 448 12.2.3 Ablauf der Transkription................................... 449 Ablauf der Transkription bei Prokaryonten .................... 450 Ablauf der Transkription bei Eukaryonten..................... 451 12.2.4 Regulation der Transkription................................ 453 Regulation der Transkription prokaryontischer Gene ............ 454 Regulation der Transkription eukaryontischer Gene............. 457 12.2.5 Hemmstoffe der Transkription.............................. 459 12.3 Entstehung und Nachbearbeitung der mRNA .................. 460 12.3.1 Prozessierung der hnRNA.................................. 460 Capping Splicing................................................. Polyadenylierung 12.3.2 RNA-Editing............................................. 464 A-zu-I-RNA-Editing....................................... 464 C-zu-U-Editing........................................... 465 12.4 Translation.............................................. 466 12.4.1 Der genetische Code ...................................... 466 12.4.2 Beladung der tRNAs mit Aminosäuren........................ 467 9 Nukleinsäuren (Polynukleotide) 10 Zentrales Dogma der Molekularbiologie 11 Replikation der DNA 12 Cenexpression XVIII Inhalt 13 Gentechnik und Nachweis bzw. Analyse von Nukleinsäuren 12.4.3 Ablauf der Translation..................................... 468 Initiation ............................................... 469 Elongation Termination............................................. 12.4.4 Hemmstoffe der Translation................................ 473 12.5 Proteinfaltung ........................................... 474 12.5.1 Motor und Ablauf der Proteinfaltung......................... 474 12.5.2 An der Proteinfaltung beteiligte Proteine...................... 476 Chapetone Faltungshelferenzyme..................................... 477 12.6 Cotranslationaler Proteintransport in das endoplasmatische Retikulum............................................... 478 12.7 13 Gentechnik und Nachweis bzw. Analyse von Nukleinsäuren ....................................... 481 R. Netzker 13.1 Die Werkzeuge .......................................... 482 13.1.1 Plasmide................................................ 482 Natürliche Funktion....................................... 482 Anwendung............................................. 484 13.1.2 Restriktionsendonukleasen................................. 484 Natürliche Funktion und Eigenschaften....................... 485 Anwendung in der Gentechnik.............................. 485 13.1.3 Reverse Transkriptase ..................................... 486 Natürliche Funktion und Eigenschaften....................... 486 Anwendung in der Gentechnik.............................. 486 13.1.4 Weitere Enzyme.......................................... 486 13.2 Methodik der Gentechnik: Klonierung........................ 487 13.2.1 Werkzeuge.............................................. 487 Spender-DNA............................................ 487 Klonierungsvektoren...................................... 487 Restriktionsendonukleasen und DNA-Ligasen .................. 488 Empfangerzellen ......................................... 488 13.2.2 DNA-Transfermethoden.................................... 489 DNA-Transfer in Bakterien.................................. 489 DNA-Transfer in Eukaryonten: Transfektion.................... 490 13.2.3 Ablauf einer Klonierung ................................... 490 13.2.4 Einsatzgebiete ........................................... 490 13.3 Nachweis und Analyse von Nukleinsäuren..................... 492 13.3.1 Polymerasekettenreaktion (PCR)............................. 492 13.3.2 Reverse Transkriptions-Polymerasekettenreaktion (RT-PCR)....... 493 13.3.3 13.3.4 Blot-Hybridisierung....................................... 495 Southern-Blot............................................ 495 Northern-Blot............................................ 496 13.3.5 Restriktions-Fragment-Längen-Polymorphismus (RFLP) .......... 496 13.3.6 DNA-Profilanalyse (Genetischer Fingerabdruck) ................ 496 Grundlagen.............................................. 497 Verfahren zur DNA-Profilanalyse............................. 497 13.3.7 DNA-Sequenzierung....................................... 497 13.3.8 Knock-out-Tiere und Inhalt XIX 14 Mutationen und DNA-Reparatur.................... 501 R. Netzker 14.1 Mutationen ............................................. 501 14.1.1 Mutationsformen......................................... 501 Genommutation.......................................... 501 Chromosomenmutation.................................... 501 Gen- und Punktmutation .................................. 502 14.1.2 Entstehung von Mutationen................................ 503 Mechanismen endogener DNA-Schäden....................... 503 Mechanismen exogener DNA-Schäden........................ 504 14.2 Reparatur der DNA-Schäden................................ 505 14.2.1 Direkte Reparatur ........................................ 505 Photoreaktivierung ....................................... 505 Reparatur von Alkylschäden................................ 505 14.2.2 Basen-Exzisionsreparatur .................................. 506 14.2.3 Nukleotid-Exzisionsreparatur............................... 506 14.3 Kontrolle der Replikationsgenauigkeit und Fehlpaarungsreparatur (Mismatch-Reparatur)..................................... 508 15 Der Zellzyklus ....................................... 512 R. Netzker 15.1 Ablauf.................................................. 512 15.2 Regulation .............................................. 513 15.2.1 Kontrollpunkte im Zellzyklus ............................... 513 15.2.2 Komponenten des Zellzyklus-Kontrollsystems.................. 514 15.2.3 Steuerung der Phasenübergänge bzw. der S-Phase.............. 515 Steuerung des Gl/S-Übergangs.............................. 515 Kontrolle der S-Phase ..................................... 516 Steuerung des G2/M-Übergangs............................. 516 16 Die Apoptose ........................................ 517 R. Netzker 16.1 Bedeutung der Apoptose................................... 517 16.2 Komponenten des Apoptose-Apparates....................... 518 16.2.1 Caspasen ............................................... 518 16.2.2 Proteine der Bcl-2-Familie.................................. 518 16.2.3 Inhibitors 16.3 Auslösung der Apoptose................................... 519 16.3.1 Extrinsischer Signalweg.................................... 519 16.3.2 Intrinsischer Signalweg.................................... 520 16.4 Wirkung der Effektor-Caspasen ............................. 521 16.5 Fehlregulationen der Apoptose.............................. 521 17 Molekulare Onkologie............................... 522 R. Netzker 17.1 Einführung.............................................. 522 17.2 Tumorentstehung (Kanzerogenese) .......................... 522 17.2.1 Somatische Mutationen als Auslöser der Transformation......... 523 Protoonkogene........................................... 523 Mutation von Protoonkogenen zu Onkogenen.................. 524 Tumorsuppressorgene..................................... 526 17.2.2 Tumorviren als Auslöser der Transformation................... 529 Retroviren............................................... 529 Papillomaviren........................................... 530 14 Mutationen und DNA-Reparatur 15 Der Zellzyklus 16 Die Apoptose 17 Molekulare Onkologie XX Inhalt 18 Grundlagen 19 Mechanismen der Signaltransduktion 17.3 Tumorentwicklung: Die Bildung von Tumorgefäßen und Tochter¬ kolonien ................................................ 531 17.3.1 Angiogenese............................................. 531 17.3.2 Metastasierung .......................................... 531 17.4 Tumortherapie........................................... 532 17.4.1 Zytostatika.............................................. 532 17.4.2 Weitere Tumortherapieformen.............................. 533 Hormonantagonisten...................................... 533 Immuntherapie mit monoklonalen Antikörpern ................ 533 Hemmstoffe gegen Tyrosinkinasen........................... 534 18 Grundlagen der zellulären Kommunikation ........ 536 R. Deutzmann 18.1 Prinzipien der Signalübertragung zwischen Zellen .............. 536 18.1.1 18.1.2 Zeil-Zeil- und Zell-Matrix-Interaktion (S.14) ................... 537 18.1.3 Extrazelluläre Signalübertragung............................ 537 Endokrine Signalübermittlung .............................. 537 Parakrine Signalübermittlung............................... 537 Autokrine Signalübermittlung............................... 537 18.2 Hormone und Zytokine.................................... 538 18.2.1 Einteilung der Hormone ................................... 538 Glanduläre Hormone...................................... 538 Aglanduläre Hormone..................................... 538 18.2.2 Eigenschaften und Wirkprinzip von Hormonen................. 539 18.2.3 Hormonelle Regelkreise.................................... 540 Einfache Rückkopplung (biologischer Regelkreis) ............... 540 Steuerung über das ZNS (neuroendokrine Systeme)............. 541 18.2.4 Zytokine................................................ 541 18.3 Nachweismethoden....................................... 542 18.3.1 Radioimmunoassay (RIA) .................................. 542 18.3.2 19 Mechanismen der Signaltransduktion .............. 544 R. Deutzmann 19.1 Rezeptoren in der Zellmembran............................. 545 19.1.1 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren............................ 545 Mechanismus der Signaltransduktion......................... 545 Die Adenylatzyklase....................................... 548 Die Phospholipase Cß ..................................... 551 19.1.2 Ligandenaktivierte Ionenkanäle ............................. 555 19.1.3 Enzymgekoppelte Rezeptoren............................... 556 Guanylatzyklasen......................................... 556 Rezeptortyrosinkinasen.................................... 558 Rezeptoren mit assoziierten Tyrosinkinasen ................... 562 Rezeptor-Serin/Threoninkinasen............................. 562 19.2 Intrazelluläre Rezeptoren .................................. 563 19.2.1 Steroidhormonrezeptoren.................................. 564 19.2.2 Rezeptoren für Schilddrüsenhormone, Vitamin D und Retinsäure .. 564 19.2.3 Rezeptoren der PPAR-Familie ............................... 565 Inhalt 20 Hormone............................................. 566 20 Hormone R. Deutzmann 20.1 Pankreashormone ........................................ 566 20.1.1 Insulin ................................................. 566 Struktur und Biosynthese.................................. 566 Sekretion ............................................... 567 Abbau.................................................. 567 Molekulare Mechanismen der Insulinwirkung.................. 568 Zelluläre Wirkungen von Insulin ............................ 569 20.1.2 Glukagon ............................................... 573 Biosynthese ............................................. 573 Sekretion ............................................... 573 Abbau.................................................. 573 Molekulare und zelluläre Wirkungen......................... 573 Glukagon-ähnliche Peptide................................. 574 20.2 Hormone des Nebennierenmarks: Die Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin ............................................ 577 20.2.1 Biosynthese und Sekretion................................. 577 20.2.2 Abbau.................................................. 578 20.2.3 Molekulare Mechanismen.................................. 579 20.2.4 Zelluläre Wirkungen ...................................... 579 Wirkungen auf den Stoffwechsel ............................ 580 Wirkungen auf Organsysteme............................... 581 20.3 Hormone des hypothalamisch-hypophysären Systems ........... 582 20.3.1 20.3.2 Hypophyse.............................................. 583 Hormone der Adenohypophyse.............................. 584 Hormone der 20.3.3 Rückkopplungsmechanismen ............................... 585 20.4 Schilddrüsenhormone (Thyroxin und Triiodthyronin) ............ 586 20.4.1 Biosynthese, Speicherung, Transport und Abbau................ 587 Biosynthese ............................................. 587 Regulation der Biosynthese................................. 588 Transport im Blut......................................... 588 Aktivierung und Abbau.................................... 588 20.4.2 Wirkungen.............................................. 589 Molekulare Wirkungen.................................... 589 Zelluläre Wirkungen...................................... 589 20.5 Hormone der Nebennierenrinde............................. 593 20.5.1 Überblick............................................... 593 Biosynthese der Steroidhormone ............................ 593 Freisetzung, Transport und Inaktivierung der Steroidhormone..... 594 20.5.2 Glucocorticoide .......................................... 594 Regulation der Biosynthese................................. 596 Molekulare Wirkungen.................................... 596 Zelluläre Wirkungen...................................... 596 20.5.3 Androgene.............................................. 598 20.6 Hormone der Gonaden .................................... 602 20.6.1 Androgene .............................................. 602 Biosynthese und Transport................................. 602 Regulation der Biosynthese................................. 603 Molekulare Wirkungen.................................... 603 Zelluläre Wirkungen ...................................... 603 20.6.2 Östrogene und Gestagene.................................. 604 Biosynthese und Transport................................. 604 Regulation der Biosynthese................................. 604 Molekulare Wirkungen.................................... 604 Zelluläre Wirkungen...................................... 605 20.7 Wachstumshormon....................................... 608 20.7.1 Struktur und Regulation der Biosynthese...................... 608 XXII Inhalt 20.7.2 Molekulare und zelluläre Wirkungen......................... 609 20.8 Prolaktin................................................ 611 20.8.1 Regulation der Biosynthese................................. 611 20.8.2 Molekulare und zelluläre Wirkungen......................... 611 20.9 20.9.1 Gastrin................................................. 612 20.9.2 Sekretin ................................................ 614 20.9.3 Cholecystokinin (CCK)..................................... 614 20.9.4 Regulation des Wasserhaushalts: Antidiuretisches Hormon....... 615 Biosynthese und Sekretion ................................. 616 Regulation der Sekretion................................... 616 Molekulare und zelluläre Wirkungen......................... 617 20.9.5 Hormonelle Regulation des Natriumhaushalts.................. 617 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS).................. 617 Aldosteron.............................................. 619 Atriales natriuretisches Peptid (ANP)......................... 621 20.9.6 Hormonelle Regulation des Kaliumhaushalts................... 622 Insulin ................................................. 622 Aldosteron.............................................. 622 20.9.7 Hormone mit Wirkung auf den Parathormon ............................................ 622 Calcitonin............................................... 624 Calciferole .............................................. 624 2i Mediatoren 21 Mediatoren .......................................... 627 R. Deutzmann 21.1 Eikosanoide ............................................. 627 21.1.1 Biosynthese ............................................. 627 Freisetzung der Arachidonsäure............................. 627 Biosynthese der Prostaglandine und des Thromboxans A2........ 628 Biosynthese der Leukotriene................................ 629 21.1.2 Wirkungen.............................................. 629 Prostaglandine und Thromboxan A2.......................... 629 Leukotriene ............................................. 632 21.2 Stickstoffmonoxid (NO).................................... 633 21.2.1 Biosynthese und Inaktivierung.............................. 633 21.2.2 Wirkungen.............................................. 634 Direkte Wirkungen ....................................... 634 cGMP-vermittelte Wirkungen............................... 634 21.3 Kinine.................................................. 635 21.3.1 Biosynthese und Inaktivierung.............................. 635 21.3.2 Wirkungen.............................................. 636 21.4 Histamin................................................ 638 21.4.1 Biosynthese, Speicherung und Inaktivierung................... 638 21.4.2 Wirkungen.............................................. 638 21.5 21.5.1 Biosynthese, Speicherung und Inaktivierung................... 640 21.5.2 Wirkungen.............................................. 640 22 zytokine 22 Zytokine ............................................. 645 R. Deutzmann 22.1 Grundlagen.............................................. 645 22.2 Wachstumsfaktoren....................................... 645 22.3 Zytokine mit Wirkung auf die Hämatopoese................... 647 22.4 Zytokine des Immunsystems................................ 650 Inhalt XXIII 23 Biochemie des Blutes................................ 652 J. Rassow 23.1 Transport von O2 und CO2 ¡m Blut ........................... 652 23.1.1 02-Transport durch Hämoglobin............................. 652 Die strukturellen Grundlagen der 02-Bindung des Hämoglobins ... 653 Die Regulation der 02-Bindung des Hämoglobins............... 656 23.1.2 Transport von CO2........................................ 658 23.1.3 Die verschiedenen Hämoglobine des Menschen ................ 659 23.1.4 Schutz des Hämoglobins vor Auslöser der Hämoglobin-Oxidation.......................... 661 Schutzmechanismen ...................................... 662 23.2 Erythropoese und Porphyrinstoffwechsel...................... 663 23.3 Die Proteine des Blutserums................................ 667 24 Biochemie der Leber ................................ 669 ]. Rassow 24.1 Einführung.............................................. 669 24.2 Stoffwechselfunktionen der Leber ........................... 670 24.2.1 Konstanthaltung des Blutzuckerspiegels ...................... 670 24.2.2 Synthese von Ketonkörpern, Triacylglycerinen und Cholesterin .... 671 24.2.3 Aufgaben der Leber im Aminosäurestoffwechsel................ 671 24.3 Produktion von Serumproteinen............................. 672 24.4 Ausscheidungsfunktion der Leber............................ 672 24.4.1 Bestandteile der Galle..................................... 672 24.4.2 Gallesekretion ........................................... 673 25 Biochemie der Niere................................. 676 J. Rassow 25.1 Einführung.............................................. 676 25.2 Ultrafiltration im Nierenkörperchen.......................... 677 25.3 Funktionen des proximalen Tubulus.......................... 678 25.3.1 Gluconeogenese.......................................... 678 25.3.2 Resorption und Sekretion.................................. 679 25.4 Funktionen der Henle-Schleife .............................. 682 25.5 Funktion des 25.6 Regulation der Nierenfunktionen............................ 684 25.6.1 Das antidiuretische Hormon ADH (Vasopressin)................ 684 25.6.2 Aldosteron.............................................. 684 25.6.3 Funktionen des juxtaglomerulären Apparates.................. 684 25.6.4 Das atriale natriuretische Peptid und andere Peptidhormone...... 685 25.7 Aufgaben der Niere im Säure-Basen- und Stickstoffhaushalt ...... 686 26 Die Unterscheidung von Selbst und Fremd im Immunsystem ....................................... 692 J. Rassow 26.1 Einführung.............................................. 692 26.2 Das angeborene (unspezifische) Immunsystem................. 693 26.2.1 Abwehr von Mikroorganismen an Oberflächen................. 693 26.2.2 Erkennung von Mikroorganismen durch das angeborene Immun¬ system ................................................. 696 Das Komplementsystem ................................... 696 Rezeptorproteine des angeborenen Immunsystems.............. 699 26.3 Das 26.3.1 Einführung.............................................. 701 23 Biochemie des Blutes 24 Biochemie der Leber 25 Biochemie der Niere 26 Die Unterscheidung von Selbst und Fremd im Immunsystem XXIV Inhalt 27 Reaktionen auf Verletzungen: Blutstillung und Blutgerinnung 28 Reaktion auf Fremdstoffe: Entgiftung 26.3.2 Antikörper.............................................. 702 Genetische Grundlagen der Antikörpervielfalt.................. 708 Polyklonale und monoklonale Antikörper ..................... 710 26.3.3 Zelluläre und molekulare Grundlagen adaptiver Immunantworten . 710 Auslösung einer adaptiven Immunantwort .................... 710 B-Zellen ................................................ 713 T-Zellen ................................................ 716 26.3.4 Das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) ............... 720 26.3.5 Allergie................................................. 721 26.4 Entzündung ............................................. 727 26.4.1 Grundlagen.............................................. 727 26.4.2 Die Aktivierung der Leukozyten............................. 727 26.4.3 Die Leukozyten im Entzündungsherd......................... 729 Neutrophile Granulozyten.................................. 729 Monozyten und Makrophagen .............................. 729 26.5 Mediatoren des Immunsystems ............................. 730 Interferone (IFN) Interleukine............................................. 731 TNFa................................................... 731 Weitere Mediatoren....................................... 732 26.6 Immunologie der Blutgruppenantigene....................... 732 26.6.1 Das ABO-System.......................................... 732 26.6.2 Das 26.7 Tumorimmunologie....................................... 734 27 Reaktionen auf Verletzungen: Blutstillung und Blutgerinnung ....................................... 736 J. Rassow 27.1 Blutstillung: Aktivierung und Aggregation von Thrombozyten..... 736 27.1.1 Thrombozytenadhäsion.................................... 736 27.1.2 Thrombozytenaggregation.................................. 737 27.1.3 Freisetzung von Inhaltsstoffen aus aktivierten Thrombozyten..... 739 27.1.4 Hemmung der Thrombozytenaggregation am intakten Endothel ... 740 27.2 Blutgerinnung ........................................... 741 27.2.1 Das Prinzip.............................................. 741 27.2.2 Die Blutgerinnung im Detail................................ 742 Auslösung und Beschleunigung der Gerinnung................. 742 Zusammenfassung und Überblick............................ 746 Vitamin K, y-Carboxylierung und Calcium-Ionen................ 746 27.3 Fibrinolyse.............................................. 748 27.4 Hemmung der Blutgerinnung............................... 749 27.5 Thrombusbildung und Ischämie ............................. 751 28 Reaktion auf Fremdstoffe: Entgiftung.............. 756 ]. Rassow 28.1 Die Entgiftung organischer Fremdstoffe: Biotransformation....... 756 28.1.1 Phase-I-Reaktionen ....................................... 757 Cytochrom-P-450-Enzyme ................................. 757 Weitere Enzyme der Phase-I-Reaktionen...................... 759 28.1.2 Phase-II-Reaktionen....................................... 760 28.2 Die Entgiftung anorganischer Fremdstoffe: Stoffwechsel der Schwermetalle........................................... 762 Inhalt XXV 29 NeurOChemie ........................................ 763 29 Neurochemie ]. Rassow 29.1 Energiestoffwechsel des Nervensystems ...................... 763 29.2 Cliazellen und Myelin ..................................... 764 29.3 Schrankensysteme des ZNS................................. 766 29.3.1 Blut-Hirn-Schranke ....................................... 766 29.3.2 Blut-Liquor-Schranke (inkl. 29.4 lonenkanäle............................................. 768 29.4.1 Wesentliche Grundlagen................................... 768 29.4.2 Röntgenkristallstrukturen der lonenkanäle .................... 771 29.5 Synapsen, motorische Endplatte und nicotinischer Acetylcholin- rezeptor................................................ 775 29.6 Neurotransmitter......................................... 778 29.6.1 Acetylcholin (ACh)........................................ 778 29.6.2 Glutamat 29.6.3 Katecholamine........................................... 780 Noradrenalin ............................................ 780 Dopamin................................................ 781 29.6.4 29.6.5 GABA .................................................. 784 29.6.6 Glycin.................................................. 785 29.6.7 Neuropeptide............................................ 786 Opioide................................................. 786 Purine.................................................. 787 29.7 Wichtige Erkrankungen des ZNS............................. 788 29.7.1 Multiple Sklerose (MS) .................................... 788 29.7.2 Alzheimer-Krankheit...................................... 789 29.7.3 Parkinson-Krankheit ...................................... 792 29.7.4 29.8 Sinnesorgane und Sinneszellen.............................. 795 29 8.1 Riechsinneszellen......................................... 795 29.8.2 Geschmackssinneszellen................................... 796 29.8.3 Das Ohr: Hören und Gleichgewicht .......................... 796 29.8.4 Das Auge ............................................... 797 30 Ausblick.............................................. 806 30 Ausblick J. Rassow Quellenverzeichnis .................................. 810 Quellenverzeichnis Sachverzeichnis...................................... 813 Sachverzeichnis Die Duale Reihe Biochemie - ausführliches Lehrbuch und Kurzlehrbuch! • Ausführliches Lehrbuch und Kurzlehrbuch in einem - Sie finden die wesentlichen Inhalte des Haupttextes am Seitenrand; so kommen Sie rasch voran und können den Stoff vor Prüfungen zügig wiederholen. • Alles was Sie brauchen - der komplette Gegenstandskatalog ist abgedeckt. • Biochemie zum Verstehen - auch komplizierte Sachverhalte sind so verständlich geschrieben, dass sie garantiert ihren Schrecken verlieren. • Die Inhalte sind top-aktuell - damit bestehen Sie nicht nur IMPP- Prüfungen! • Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte... 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adam_txt	Inhalt Die Autoren. xxvii VII Teil Biochemie des Energiestoffwechsels 1 Der Energiestoffwechsel im Überblick. 4 /. Rassow 1.1 Woher stammt die Energie für Lebensprozesse?. 4 1.1.1 Die Bedeutung der energetischen Kopplung . 4 1.1.2 Die Bedeutung des ATP als Energieträger. 4 1.2 Wie entsteht ATP?. 6 1.3 Woher stammt die Energie für die ATP-Synthese? . 7 1.3.1 Ein Protonenfluss als Energiequelle der ATP-Synthase . 8 1.3.2 Die Atmungskette als Protonenpumpe. 8 1.3.3 Die Herkunft der Elektronen der Atmungskette . 8 2 Die biochemisch relevanten Stoffklassen - eine erste Einführung . 10 J. Rassow 2.1 Aminosäuren, Peptide und Proteine. 10 2.2 Kohlenhydrate. 11 2.3 2.4 Weitere Stoffklassen. 15 3 Triebkraft und Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen. 18 /. Rassow 3.1 Die Triebkraft biochemischer Reaktionen. 18 3.1.1 Die Bedeutung der Freien Energie . 19 3.1.2 Die Bedeutung des chemischen Gleichgewichts . 19 3.1.3 Was geschieht bei Annäherung an das chemische Gleichgewicht mit der Freien Energie?. 22 3.1.4 Die Bedeutung der Entropie. 22 3.2 Die Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen . 23 3.2.1 Prinzipien der chemischen Reaktionskinetik. 23 3.2.2 Enzyme als Katalysatoren biochemischer Reaktionen. 25 Die Funktion der Enzyme. 25 Die Bedeutung der katalytischen Zentren . 26 3.2.3 Enzymkinetik. 27 Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit vmax. 27 Die Michaelis-Menten-Konstante Km. 28 Die Michaelis-Menten-Gleichung. 30 Das Lineweaver-Burk-Diagramm. 30 Die katalytische Aktivität . 31 Die Wechselzahl . 31 Enzymhemmung. 32 Allosterische Effekte . 34 1 Der Energiestoffwechsel im Überblick 2 Die biochemisch relevanten Stoffklassen - eine erste Einführung 3 Triebkraft und Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen Vili Inhalt 4 wichtigsten Nahrungsstoffe: Kohlenhydrate, Triacylglycerine und Aminosäuren 5 Die wichtigsten biochemischen Funktionsträger: Proteine 4 Die molekulare Struktur der wichtigsten Nahrungsstoffe: Kohlenhydrate, Triacylglycerine und Aminosäuren . 36 J. Rassow 4.1 Kohlenhydrate. 36 4.1.1 Struktur und Einteilung. 36 Monosaccharide. 36 Di-, Oligo- und Polysaccharide. 41 Verbindungen von Kohlenhydraten mit Peptiden und Proteinen . 43 4.1.2 Funktion der Kohlenhydrate im Energiestoffwechsel . 46 4.2 Triacylglycerine (TAG) . 47 4.2.1 Struktur. 47 4.2.2 Funktion der TAG im Energiestoffwechsel. 51 4.3 Aminosäuren . 51 4.3.1 Grundstruktur und Eigenschaften. 51 4.3.2 Die proteinogenen Aminosäuren. 54 Die charakteristischen Aminosäurereste und ihre biochemische Relevanz. 54 Nichtessenzielle und essenzielle proteinogene Aminosäuren. 58 4.3.3 Der Sonderfall Selenocystein. 60 4.3.4 Nichtproteinogene Aminosäuren . 60 4.3.5 Funktion im Energiestoffwechsel . 61 5 Die wichtigsten biochemischen Funktionsträger: Proteine. 64 ]. Rassow 5.1 Grundlagen. 64 5.2 Die Peptidbindung. 64 5.3 Proteinstrukturen . 65 5.3.1 Primärstruktur. 66 5.3.2 Sekundärstruktur. 67 Grundlagen. 67 ct-Helix. 67 ß-Faltblatt . 68 Schleife. 69 5.3.3 Tertiär- und Quartärstruktur. 70 Stabilisierung der Tertiärstruktur. 70 6 Abbau der Kohlenhydrate zu Pyruvat bzw. Lactat 6 Abbau der Kohlenhydrate zu Pyruvat bzw. Lactat . 74 J. Rassow 6.1 Die Glykolyse. 74 6.1.1 Grundlagen. 74 6.1.2 Die einzelnen Reaktionsschritte der Glykolyse . 74 Energiebilanz. 81 Reversible und irreversible Schritte. 82 Was wird aus dem Pyruvat?. 83 6.1.3 Die Regulation der Glykolyse . 84 Schlüsselenzyme. 84 Bedeutung und Regulation von Hexokinase und Glucokinase. 85 Bedeutung und Regulation der Phosphofructokinase-1. 86 Regulation der Pyruvat-Kinase. 89 6.2 Reduktion und 6.2.1 Reduktion von Pyruvat zu Lactat (Laktatgärung). 90 Die Lactat-Dehydrogenase (LDH) . 92 Der weitere Abbau des Lactats. 92 Inhalt IX 6.2.2 Oxidativer Abbau von Pyruvat (s. Kap. A-7). 93 6.3 Abbau von Clykogen. 93 6.3.1 Einführung. 93 6.3.2 Der Glykogenabbau. 93 Abbau an freien Glykogen-Enden. 93 Abbau an Verzweigungsstellen. 94 6.3.3 Die Regulation des Glykogenabbaus. 96 6.4 Abbau der Stärke. 97 6.5 Abbau der 6.6 Abbau der Galaktose. 99 7 Oxidativer Abbau von Pyruvat: Die Reaktionen der Pyruvat-Dehydrogenase und des Citratzyklus. 103 J. Rassow 7.1 Einführung. 103 7.2 Die Pyruvat-Dehydrogenase (PDH). 104 7.2.1 Grundlagen. 104 7.2.2 Der Aufbau der Pyruvat-Dehydrogenase . 104 7.2.3 Die einzelnen Reaktionsschritte. 106 Bilanz. 108 7.2.4 Die Regulation der Pyruvat-Dehydrogenase. 109 7.3 Der Citratzyklus. 110 7.3.1 Grundlagen. 110 Funktionen des Citratzyklus. 110 Die Substratspezifität der Dehydrogenasen: ein Schlüssel zum Verständnis des Citratzyklus. 111 7.3.2 Die einzelnen Reaktionsschritte. 113 7.3.3 Energieausbeute des Citratzyklus. 120 7.3.4 Regulation des Citratzyklus. 120 7.3.5 Auffüllung des Citratzyklus: Anaplerotische Reaktionen. 121 7 Oxidativer Abbau von Pyruvat: Die Reaktionen der Pyruvat-Dehydrogenase und des Citratzyklus 8 Abbau von Triacylglycerinen und Ketonkörpern . 123 J. Rassow 8.1 Grundlagen. 123 8.2 Physiologische Bedeutung. 123 8.2.1 Triacylglycerine (TAG). 123 Speicherorte der TAG. 124 TAG im Vergleich mit Glykogen . 125 8.2.2 Ketonkörper. 125 8.3 Hydrolyse von Triacylglycerinen durch Lipasen . 125 8.4 Was wird aus den Hydrolyseprodukten 8.4.1 Abbau von 8.4.2 Abbau der Fettsäuren (ß-Oxidation). 128 Grundlagen. 128 Import der Fettsäuren in die Mitochondrien. 130 ß-Oxidation gesättigter, geradzahliger Fettsäuren. 131 ß-Oxidation ungesättigter Fettsäuren. 133 ß-Oxidation ungeradzahliger Fettsäuren . 134 ß-Oxidation in Peroxisomen. 135 Energiebilanz. 136 Regulation der ß-Oxidation. 137 8.5 Abbau von Ketonkörpern . 137 8 Abbau von Triacylglycerinen und Ketonkörpern Inhalt 9 Abbau von Proteinen und Aminosäuren 9 Abbau von Proteinen und Aminosäuren. 142 J. Rassow 9.1 Grundlagen. 142 9.2 Transport von Stickstoff im Blut: Alanin, Clutamin und Harnstoff . . 142 9.3 Der Harnstoffzyklus. 145 9.3.1 Grundlagen. 145 9.3.2 Die einzelnen Reaktionsschritte. 146 9.3.3 Energiebilanz. 149 9.3.4 Was wird aus dem Fumarat? . 149 9.3.5 Regulation des Harnstoffzyklus. 149 9.4 Abspaltung von Aminogruppen durch Transaminierung und Desaminierung. 150 9.4.1 Transaminierung. 150 9.4.2 Desaminierung. 152 Oxidative Desaminierung von Glutamat. 152 Hydrolytische Desaminierung von Glutamin und Asparagin. 153 Eliminierende Desaminierung von Serin, Threonin und Cystein . 153 9.5 Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren . 154 9.5.1 Grundlagen: glucogene und ketogene Aminosäuren. 154 Abbau zu Pyruvat und Metaboliten des Citratzyklus. 154 Abbau zu Acetyl-CoA. 154 9.5.2 Abbau der einzelnen Aminosäuren. 155 9.6 Wichtige Produkte des Aminosäureabbaus . 161 9.6.1 Aminosäure-Abbauprodukte mit Mediatorfunktion: 9.6.2 S-Adenosylmethionin als Überträger von Methylgruppen. 161 10 ATP-Synthese durch oxidative Phosphorylierung 10 ATP-Synthese durch oxidative Phosphorylierung . 164 ]. Rassow 10.1 Einführung: Mechanismen der ATP-Synthese im Stoffwechsel. 164 10.2 Die ATP-SynthaseATP-Synthase. 164 10.3 Die Atmungskette. 166 10.3.1 Einführung. 166 10.3.2 Die Komponenten der Atmungskette. 168 Komplex Das Coenzym Ubichinon. 170 Komplex Die ETF-Ubichinon-Oxidoreduktase . 172 Die Glycerin-S-phosphat-Dehydrogenase. 173 Komplex Cytochrom c. 174 Komplex 10.3.3 Die Redoxpotenziale der Atmungskette. 176 10.4 Import und Export von Metaboliten über die Mitochondrien- membran. 177 10.5 Transport von Reduktionsäquivalenten über die mitochondriale Innenmembran . 178 10.5.1 Glycerin-S-phosphat-Shuttle. 179 10.5.2 Malat-Aspartat-Shuttle . 179 10.5.3 Vergleich beider Shuttle-Systeme. 179 10.6 Entkoppler des OXPHOS-Systems. 180 10.6.1 Der physiologische Entkoppler Thermogenin. 180 10.6.2 Toxische Entkoppler. 181 10.7 Angeborene Defekte des OXPHOS-Systems. 181 10.8 Bakterielle Atmungsketten. 182 Inhalt XI 11 Ernährung und Verdauung. 184 J. Rassow 11.1 Ernährung . 184 11.1.1 Zusammensetzung der Nahrung. 184 11.1.2 Parenterale Ernährung. 186 11.1.3 Energiegehalt der Nahrung. 186 Der tägliche Energieumsatz . 186 Bestimmung des Energiegehalts der Nahrung. 187 11.2 Verdauung. 188 11.2.1 Überblick. 188 11.2.2 Die Verdauungssekrete . 189 11.2.3 Verdauung der Nahrungsbestandteile. 200 12 Speicherung und Bereitstellung von Kohlenhydraten . 201 J. Rassow 12.1 Aufnahme der Kohlenhydrate aus der Nahrung. 201 12.1.1 Wichtige Kohlenhydrate in der Nahrung . 201 12.1.2 Verdauung der Kohlenhydrate. 201 a-Amylase in Speichel und Pankreassaft . 201 Enzyme im Bürstensaum der Enterozyten. 202 12.1.3 Resorption der Kohlenhydrate im Darm. 203 12.1.4 Transport in Hepatozyten. 204 12.1.5 Transport der Transport in Skelettmuskel- und Fettzellen. 204 Transport in die Zellen des ZNS und in Erythrozyten . 205 Rückresorption der 12.2 Glykogensynthese . 206 12.2.1 Mechanismus der Glykogensynthese. 206 Einbau von Neubildung von Glykogen. 208 12.2.2 Regulation der Glykogensynthese. 209 Regulation bei steigendem Bedarf an Regulation bei Überangebot an 12.3 Cluconeogenese. 212 12.3.1 Funktion der Gluconeogenese im Stoffwechsel . 212 12.3.2 Ort der Gluconeogenese . 212 12.3.3 Mechanismus der Gluconeogenese. 213 Reaktionsschritte. 213 Energiebilanz. 217 12.3.4 Ausgangsstoffe der Gluconeogenese. 218 12.3.5 Regulation der Gluconeogenese . 219 Allosterische Regulation . 219 Hormonelle Regulation. 219 13 Die Bereitstellung von Fettsäuren, Triacylglycerinen und Ketonkörpern. 221 ]. Rassow 13.1 Überblick . 221 13.2 Aufnahme der 13.2.1 Verdauung der 13.2.2 Resorption der Lipid-Hydrolyseprodukte. 223 13.3 Fettsäuresynthese . 225 13.3.1 Bereitstellung von Acetyl-CoA. 226 13.3.2 Mechanismus der Fettsäuresynthese . 227 11 Ernährung und Verdauung 12 Speicherung und Bereitsteilung von Kohlenhydraten 13 Die Bereitstellung von Fettsäuren, Triacylglycerinen und Ketonkörpern XII Inhalt 14 Proteine als Nahrungsmittel 15 Regulation des Energiestoffwechsels 16 Vitamine Prinzip . 227 Die Acetyl-CoA-Carboxylase als Schrittmacherenzym der Fettsäuresynthese . 227 Der Reaktionszyklus der Fettsäuresynthese. 228 Freisetzung der synthetisierten Fettsäure . 230 Energiebilanz. 231 Physiologische Funktionen der Fettsäuren. 232 13.3.3 Regulation der Fettsäuresynthese. 232 13.3.4 Bildung ungesättigter Fettsäuren . 233 13.4 Woher stammt das NADPH für die Fettsäuresynthese?. 233 13.4.1 Das Malat-Enzym als Quelle von NADPH für die Fettsäuresynthese 234 13.4.2 Der Pentosephosphatweg . 234 Grundlagen. 234 Reaktionsschritte des Pentosephosphatweges. 236 Regulation . 239 13.5 Lipogenese: Biosynthese der Triacylglycerine (TAG). 240 13.5.1 Reaktionsschritte der TAG-Synthese. 240 13.5.2 Regulation der TAG-Synthese. 241 13.6 Ketonkörpersynthese (Ketogenese) . 242 13.6.1 Grundlagen. 242 13.6.2 Die Reaktionen der Ketonkörpersynthese. 243 13.7 13.7.1 Aufbau und Einteilung. 244 13.7.2 Der Stoffwechsel der Chylomikronen. 245 VLDL LDL HDL (high density lipoproteins) 14 Proteine als Nahrungsmittel . 253 J. Rassow 14.1 Verdauung der Proteine . 253 14.1.1 Hydrolyse der Proteine durch Proteasen . 253 14.1.2 Resorption der Hydrolyseprodukte. 254 14.2 Proteasen und ihre Reaktionsmechanismen. 255 14.2.1 Vorkommen und Aufgaben der Proteasen . 255 14.2.2 Reaktionsmechanismen. 256 Serin-Proteasen . 256 Metall-abhängige Proteasen . 257 14.2.3 Proteaseinhibitoren. 257 15 Regulation des Energiestoffwechsels. 260 J. Rassow 15.1 Regulation bei kurzfristig erhöhtem Energiebedarf. 260 15.2 Regulation bei Ausdauerleistungen . 262 15.3 Regulation bei Nahrungsmangel. 263 15.4 Regulation im 16 Vitamine . 272 if. 16.1 Grundlagen. 272 16.1.1 Vitaminbedarf. 272 16.1.2 Vitaminosen. 272 Inhalt XIII Hypo- Hypervitaminosen. 273 16.1.3 Einteilung der Vitamine . 273 16.2 Fettlöslkhe Vitamine. 274 16.2.1 Retinol - Vitamin 16.2.2 Calciferole - Vitamin D. 277 16.2.3 Tocopherol - Vitamin 16.2.4 Phyllochinon - Vitamin K. 281 16.3 Wasserlösliche Vitamine. 283 16.3.1 Thiamin - Vitamin B, . 283 16.3.2 Riboflavin - Vitamin B2. 285 16.3.3 Niacin. 287 16.3.4 Pyridoxin - Vitamin B6. 290 16.3.5 Pantothensäure . 292 16.3.6 Folsäure. 293 16.3.7 Cobalamin - Vitamin B12. 298 16.3.8 Biotin. 301 16.3.9 Ascorbinsäure - Vitamin C. 303 17 Spurenelemente. 306 K. Hauser 17.1 Grundlagen. 306 17.1.1 Einteilung der Spurenelemente. 306 17.1.2 Bedarf an Spurenelementen . 306 17.2 Die einzelnen Spurenelemente. 307 17.2.1 Eisen. 307 17.2.2 Kupfer. 311 17.2.3 Zink . 313 17.2.4 Mangan . 314 17.2.5 17.2.6 Fluor. 315 17.2.7 lod . 316 17.2.8 Selen. 316 17.2.9 Molybdän. 316 17.2.10 Chrom. 317 17.2.11 17 Spurenelemente Teil B - Molekulare Zellbiologie 1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie . 322 J. Rassow 1.1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie. 323 2 Überblick über die Organisation der Zelle . 326 ff. Hauser 2.1 Aufbau der Prokaryontenzelle. 326 2.2 Aufbau der Eukaryontenzelle . 327 2.2.1 Besonderheiten in mehrzelligen Organismen. 328 2.2.2 Vorteile der Kompartimentierung. 328 2.3 Fraktionierung von Zellen. 328 1 Einführung in die Molekulare Zellbiologie 2 Überblick XIV Inhalt 3 Aufbau biologischer Membranen 4 Funktion biologischer Membranen 3 Aufbau biologischer Membranen . 331 K. Hauser 3.1 Membraniipide. 331 3.1.1 Das Grundprinzip: Die Lipiddoppelschicht. 331 3.1.2 Struktur und Verteilung . 332 Phospholipide . 332 Glykolipide. 334 Cholesterin. 335 3.1.3 Biosynthese . 337 Glycerophospholipide . 337 Sphingolipide. 338 Cholesterin. 338 3.1.4 Abbau. 343 Glycerophospholipide . 343 Sphingolipide. 343 Cholesterin. 344 3.1.5 Biosynthese von Membranen. 344 3.1.6 Membranfluidität. 344 3.2 Membranproteine . 345 3.2.1 Aufbau . 345 Integrale Membranproteine. 345 Periphere Membranproteine. 346 3.2.2 Funktion. 346 3.3 Kohlenhydrate. 346 3.3.1 Struktur. 346 N-Glykosylierung. 346 O-Glykosylierung. 348 3.3.2 Funktion. 348 4 Funktion biologischer Membranen . 350 ff. Hauser 4.1 Transport. 350 4.1.1 Passiver und aktiver Transport. 350 Passiver Transport. 350 Aktiver Transport. 351 4.1.2 Transportproteine in Membranen. 352 lonenkanäle. 352 Porine. 352 Transporter. 353 4.1.3 Transport mit Hilfe von Membranvesikeln. 355 Endozytose. 355 Exozytose. 356 Transzytose . 357 Autophagozytose. 358 Vesikelfluss innerhalb der Zelle . 358 4.2 Signalvermittlung . 358 4.3 Vermittlung von Zell-Zell-Kontakten. 359 4.3.1 4.3.2 Adhäsionsverbindungen . 359 4.3.3 Desmosomen. 359 4.3.4 Hemidesmosomen. 360 4.3.5 Fokaladhäsionen . 361 4.3.6 Inhalt XV 5 Zellorganellen . 363 5 Zellorganellen K. Hauser 5.1 Zytosol und Zytoplasma . 363 5.2 Zellkern . 363 5.2.1 Aufbau . 363 Die Kernhülle. 364 Die Kernporen . 364 Der Nukleolus . 365 5.2.2 Funktion. 366 Informationsspeicherung und DNA-Synthese. 366 RNA-Synthese . 367 NAD+-Synthese. 367 Zusammenbau der ribosomalen Untereinheiten . 367 5.3 Mitochondrien. 367 5.3.1 Aufbau . 367 Endosymbiontentheorie . 368 5.3.2 Funktion. 369 5.3.3 Proteintransport ins Mitochondrium . 369 5.4 Endoplasmatisches Retikulum. 371 5.4.1 Aufbau . 371 5.4.2 Funktion. 372 Raues ER. 372 Glattes ER. 373 5.5 Golgi-Apparat. 373 5.5.1 Aufbau. 373 5.5.2 Funktion. 374 Glykosylierung von Proteinen und Membranlipiden. 374 Proteinsortierung. 374 5.6 Lysosomen. 376 5.6.1 Aufbau . 376 5.6.2 Funktion. 377 5.6.3 Biogenese. 378 5.7 Peroxisomen . 379 5.7.1 Aufbau . 379 5.7.2 Funktion. 379 5.7.3 Biogenese. 379 5.8 Proteasom . 379 5.8.1 Aufbau . 380 5.8.2 Funktion. 380 5.8.3 Das Ubiquitinsystem. 380 6 Zytoskelett. 382 6 zytoskeiett K. Hauser 6.1 Mikrofilamente . 382 6.1.1 Aufbau. 382 6.1.2 Funktion. 383 6.2 Mikrotubuli . 386 6.2.1 Aufbau . 386 6.2.2 Funktion. 388 6.2.3 Komplexe Mikrotubulistrukturen. 389 Zentriolen und Basalkörper. 389 Kinozilien und Flagellen . 389 Kernteilungsspindel. 390 6.3 Intermediärfilamente. 391 6.3.1 Aufbau . 391 6.3.2 Funktion. 392 Keratinfilamente . 392 XVI Inhalt 7 Extrazelluläre Matrix 8 Nukleotide Neurofilamente . 393 Vimentinfilamente. 393 Laminfilamente . 393 7 Extrazelluläre Matrix . 396 K. Hauser 7.1 Komponenten der extrazellulären Matrix. 396 7.1.1 Kollagen. 397 Struktur. 397 Biosynthese . 398 7.1.2 Elastin . 401 7.1.3 Glykosaminoglykane. 402 Aufbau . 402 Biosynthese . 404 Abbau. 404 Funktion. 404 7.1.4 Proteoglykane . 405 Aggrecan . 406 Decorin. 406 Perlecan. 406 7.1.5 Nichtkollagene Glykoproteine. 406 Fibronektin. 407 Laminin . 407 7.2 Abbau der extrazellulären Matrix. 408 7.3 Extrazelluläre Matrix des Knochens . 409 7.3.1 Anorganische Matrix. 409 7.3.2 Organische Matrix. 409 7.4 Extrazelluläre Matrix des Knorpels. 409 8 Nukleotide. 412 R. Netzker 8.1 Aufbau der Nukleotide . 412 8.2 Funktionen der Nukleotide. 414 8.2.1 Energieträger. 414 8.2.2 Synthesevorstufen. 416 Bausteine von DNA und RNA . 416 Vorstufen weiterer Synthesen. 416 8.2.3 Bestandteil von Coenzymen . 416 8.2.4 Signalmoleküle . 416 8.2.5 Allosterische Effektoren. 417 8.3 Stoffwechsel der Nukleotide. 417 8.3.1 Stoffwechsel der Purinnukleotide. 417 De-novo-Synthese der Purinnukleotide . 417 Energiebilanz und Regulation der De-novo-Synthese . 418 Abbau der Purinnukleotide. 419 Wiederverwertung der Purine 8.3.2 Stoffwechsel der Pyrimidinnukleotide . 423 Synthese der Pyrimidinnukleotide. 423 Abbau der Pyrimidinnukleotide . 424 8.3.3 Synthese von Desoxyribonukleotiden aus Ribonukleotiden . 424 Desoxyribonukleotide mit den Basen Adenin, Guanin und Cytosin . 424 Desoxyribonukleotide mit der Base Thymin . 426 Inhalt XVII 9 Nukleinsäuren (Polynukleotide) . 428 R. Netzker 9.1 Grundlagen. 428 9.2 DNA . 430 9.2.1 Die DNA-Doppelhelix . 430 9.2.2 Die Verpackung der DNA. 432 9.3 RNA. 433 9.3.1 Struktur. 433 9.3.2 Typen der RNA. 433 10 Zentrales Dogma der Molekularbiologie . 434 R. Netzker 11 Replikation der DNA. 436 R. Netzker 11.1 Ablauf der Replikation. 436 11.1.1 Überblick. 436 11.1.2 Erkennung der Replikationsstartstelle(n) und Strangtrennung. 437 11.1.3 Synthese des Primers . 438 11.1.4 DNA-Synthese . 438 Prinzip . 438 Reaktionsmechanismus. 439 11.1.5 Ligation der Okazaki-Fragmente. 440 11.1.6 Replikation eukaryontischer Chromosomen-Enden. 441 11.2 Hemmstoffe der Replikation. 442 12 Genexpression . 443 R. Netzker 12.1 Überblick . 443 12.2 Transkription . 444 12.2.1 Die Transkriptionsprodukte: die verschiedenen RNA-Typen. 444 Kodierende RNA-Typen. 444 Nichtkodierende RNA-Typen. 445 12.2.2 Die Transkriptionsenzyme: RNA-Polymerasen. 448 Prokaryontische RNA-Polymerase. 448 Eukaryontische RNA-Polymerasen . 448 12.2.3 Ablauf der Transkription. 449 Ablauf der Transkription bei Prokaryonten . 450 Ablauf der Transkription bei Eukaryonten. 451 12.2.4 Regulation der Transkription. 453 Regulation der Transkription prokaryontischer Gene . 454 Regulation der Transkription eukaryontischer Gene. 457 12.2.5 Hemmstoffe der Transkription. 459 12.3 Entstehung und Nachbearbeitung der mRNA . 460 12.3.1 Prozessierung der hnRNA. 460 Capping Splicing. Polyadenylierung 12.3.2 RNA-Editing. 464 A-zu-I-RNA-Editing. 464 C-zu-U-Editing. 465 12.4 Translation. 466 12.4.1 Der genetische Code . 466 12.4.2 Beladung der tRNAs mit Aminosäuren. 467 9 Nukleinsäuren (Polynukleotide) 10 Zentrales Dogma der Molekularbiologie 11 Replikation der DNA 12 Cenexpression XVIII Inhalt 13 Gentechnik und Nachweis bzw. Analyse von Nukleinsäuren 12.4.3 Ablauf der Translation. 468 Initiation . 469 Elongation Termination. 12.4.4 Hemmstoffe der Translation. 473 12.5 Proteinfaltung . 474 12.5.1 Motor und Ablauf der Proteinfaltung. 474 12.5.2 An der Proteinfaltung beteiligte Proteine. 476 Chapetone Faltungshelferenzyme. 477 12.6 Cotranslationaler Proteintransport in das endoplasmatische Retikulum. 478 12.7 13 Gentechnik und Nachweis bzw. Analyse von Nukleinsäuren . 481 R. Netzker 13.1 Die Werkzeuge . 482 13.1.1 Plasmide. 482 Natürliche Funktion. 482 Anwendung. 484 13.1.2 Restriktionsendonukleasen. 484 Natürliche Funktion und Eigenschaften. 485 Anwendung in der Gentechnik. 485 13.1.3 Reverse Transkriptase . 486 Natürliche Funktion und Eigenschaften. 486 Anwendung in der Gentechnik. 486 13.1.4 Weitere Enzyme. 486 13.2 Methodik der Gentechnik: Klonierung. 487 13.2.1 Werkzeuge. 487 Spender-DNA. 487 Klonierungsvektoren. 487 Restriktionsendonukleasen und DNA-Ligasen . 488 Empfangerzellen . 488 13.2.2 DNA-Transfermethoden. 489 DNA-Transfer in Bakterien. 489 DNA-Transfer in Eukaryonten: Transfektion. 490 13.2.3 Ablauf einer Klonierung . 490 13.2.4 Einsatzgebiete . 490 13.3 Nachweis und Analyse von Nukleinsäuren. 492 13.3.1 Polymerasekettenreaktion (PCR). 492 13.3.2 Reverse Transkriptions-Polymerasekettenreaktion (RT-PCR). 493 13.3.3 13.3.4 Blot-Hybridisierung. 495 Southern-Blot. 495 Northern-Blot. 496 13.3.5 Restriktions-Fragment-Längen-Polymorphismus (RFLP) . 496 13.3.6 DNA-Profilanalyse (Genetischer Fingerabdruck) . 496 Grundlagen. 497 Verfahren zur DNA-Profilanalyse. 497 13.3.7 DNA-Sequenzierung. 497 13.3.8 Knock-out-Tiere und Inhalt XIX 14 Mutationen und DNA-Reparatur. 501 R. Netzker 14.1 Mutationen . 501 14.1.1 Mutationsformen. 501 Genommutation. 501 Chromosomenmutation. 501 Gen- und Punktmutation . 502 14.1.2 Entstehung von Mutationen. 503 Mechanismen endogener DNA-Schäden. 503 Mechanismen exogener DNA-Schäden. 504 14.2 Reparatur der DNA-Schäden. 505 14.2.1 Direkte Reparatur . 505 Photoreaktivierung . 505 Reparatur von Alkylschäden. 505 14.2.2 Basen-Exzisionsreparatur . 506 14.2.3 Nukleotid-Exzisionsreparatur. 506 14.3 Kontrolle der Replikationsgenauigkeit und Fehlpaarungsreparatur (Mismatch-Reparatur). 508 15 Der Zellzyklus . 512 R. Netzker 15.1 Ablauf. 512 15.2 Regulation . 513 15.2.1 Kontrollpunkte im Zellzyklus . 513 15.2.2 Komponenten des Zellzyklus-Kontrollsystems. 514 15.2.3 Steuerung der Phasenübergänge bzw. der S-Phase. 515 Steuerung des Gl/S-Übergangs. 515 Kontrolle der S-Phase . 516 Steuerung des G2/M-Übergangs. 516 16 Die Apoptose . 517 R. Netzker 16.1 Bedeutung der Apoptose. 517 16.2 Komponenten des Apoptose-Apparates. 518 16.2.1 Caspasen . 518 16.2.2 Proteine der Bcl-2-Familie. 518 16.2.3 Inhibitors 16.3 Auslösung der Apoptose. 519 16.3.1 Extrinsischer Signalweg. 519 16.3.2 Intrinsischer Signalweg. 520 16.4 Wirkung der Effektor-Caspasen . 521 16.5 Fehlregulationen der Apoptose. 521 17 Molekulare Onkologie. 522 R. Netzker 17.1 Einführung. 522 17.2 Tumorentstehung (Kanzerogenese) . 522 17.2.1 Somatische Mutationen als Auslöser der Transformation. 523 Protoonkogene. 523 Mutation von Protoonkogenen zu Onkogenen. 524 Tumorsuppressorgene. 526 17.2.2 Tumorviren als Auslöser der Transformation. 529 Retroviren. 529 Papillomaviren. 530 14 Mutationen und DNA-Reparatur 15 Der Zellzyklus 16 Die Apoptose 17 Molekulare Onkologie XX Inhalt 18 Grundlagen 19 Mechanismen der Signaltransduktion 17.3 Tumorentwicklung: Die Bildung von Tumorgefäßen und Tochter¬ kolonien . 531 17.3.1 Angiogenese. 531 17.3.2 Metastasierung . 531 17.4 Tumortherapie. 532 17.4.1 Zytostatika. 532 17.4.2 Weitere Tumortherapieformen. 533 Hormonantagonisten. 533 Immuntherapie mit monoklonalen Antikörpern . 533 Hemmstoffe gegen Tyrosinkinasen. 534 18 Grundlagen der zellulären Kommunikation . 536 R. Deutzmann 18.1 Prinzipien der Signalübertragung zwischen Zellen . 536 18.1.1 18.1.2 Zeil-Zeil- und Zell-Matrix-Interaktion (S.14) . 537 18.1.3 Extrazelluläre Signalübertragung. 537 Endokrine Signalübermittlung . 537 Parakrine Signalübermittlung. 537 Autokrine Signalübermittlung. 537 18.2 Hormone und Zytokine. 538 18.2.1 Einteilung der Hormone . 538 Glanduläre Hormone. 538 Aglanduläre Hormone. 538 18.2.2 Eigenschaften und Wirkprinzip von Hormonen. 539 18.2.3 Hormonelle Regelkreise. 540 Einfache Rückkopplung (biologischer Regelkreis) . 540 Steuerung über das ZNS (neuroendokrine Systeme). 541 18.2.4 Zytokine. 541 18.3 Nachweismethoden. 542 18.3.1 Radioimmunoassay (RIA) . 542 18.3.2 19 Mechanismen der Signaltransduktion . 544 R. Deutzmann 19.1 Rezeptoren in der Zellmembran. 545 19.1.1 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. 545 Mechanismus der Signaltransduktion. 545 Die Adenylatzyklase. 548 Die Phospholipase Cß . 551 19.1.2 Ligandenaktivierte Ionenkanäle . 555 19.1.3 Enzymgekoppelte Rezeptoren. 556 Guanylatzyklasen. 556 Rezeptortyrosinkinasen. 558 Rezeptoren mit assoziierten Tyrosinkinasen . 562 Rezeptor-Serin/Threoninkinasen. 562 19.2 Intrazelluläre Rezeptoren . 563 19.2.1 Steroidhormonrezeptoren. 564 19.2.2 Rezeptoren für Schilddrüsenhormone, Vitamin D und Retinsäure . 564 19.2.3 Rezeptoren der PPAR-Familie . 565 Inhalt 20 Hormone. 566 20 Hormone R. Deutzmann 20.1 Pankreashormone . 566 20.1.1 Insulin . 566 Struktur und Biosynthese. 566 Sekretion . 567 Abbau. 567 Molekulare Mechanismen der Insulinwirkung. 568 Zelluläre Wirkungen von Insulin . 569 20.1.2 Glukagon . 573 Biosynthese . 573 Sekretion . 573 Abbau. 573 Molekulare und zelluläre Wirkungen. 573 Glukagon-ähnliche Peptide. 574 20.2 Hormone des Nebennierenmarks: Die Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin . 577 20.2.1 Biosynthese und Sekretion. 577 20.2.2 Abbau. 578 20.2.3 Molekulare Mechanismen. 579 20.2.4 Zelluläre Wirkungen . 579 Wirkungen auf den Stoffwechsel . 580 Wirkungen auf Organsysteme. 581 20.3 Hormone des hypothalamisch-hypophysären Systems . 582 20.3.1 20.3.2 Hypophyse. 583 Hormone der Adenohypophyse. 584 Hormone der 20.3.3 Rückkopplungsmechanismen . 585 20.4 Schilddrüsenhormone (Thyroxin und Triiodthyronin) . 586 20.4.1 Biosynthese, Speicherung, Transport und Abbau. 587 Biosynthese . 587 Regulation der Biosynthese. 588 Transport im Blut. 588 Aktivierung und Abbau. 588 20.4.2 Wirkungen. 589 Molekulare Wirkungen. 589 Zelluläre Wirkungen. 589 20.5 Hormone der Nebennierenrinde. 593 20.5.1 Überblick. 593 Biosynthese der Steroidhormone . 593 Freisetzung, Transport und Inaktivierung der Steroidhormone. 594 20.5.2 Glucocorticoide . 594 Regulation der Biosynthese. 596 Molekulare Wirkungen. 596 Zelluläre Wirkungen. 596 20.5.3 Androgene. 598 20.6 Hormone der Gonaden . 602 20.6.1 Androgene . 602 Biosynthese und Transport. 602 Regulation der Biosynthese. 603 Molekulare Wirkungen. 603 Zelluläre Wirkungen . 603 20.6.2 Östrogene und Gestagene. 604 Biosynthese und Transport. 604 Regulation der Biosynthese. 604 Molekulare Wirkungen. 604 Zelluläre Wirkungen. 605 20.7 Wachstumshormon. 608 20.7.1 Struktur und Regulation der Biosynthese. 608 XXII Inhalt 20.7.2 Molekulare und zelluläre Wirkungen. 609 20.8 Prolaktin. 611 20.8.1 Regulation der Biosynthese. 611 20.8.2 Molekulare und zelluläre Wirkungen. 611 20.9 20.9.1 Gastrin. 612 20.9.2 Sekretin . 614 20.9.3 Cholecystokinin (CCK). 614 20.9.4 Regulation des Wasserhaushalts: Antidiuretisches Hormon. 615 Biosynthese und Sekretion . 616 Regulation der Sekretion. 616 Molekulare und zelluläre Wirkungen. 617 20.9.5 Hormonelle Regulation des Natriumhaushalts. 617 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS). 617 Aldosteron. 619 Atriales natriuretisches Peptid (ANP). 621 20.9.6 Hormonelle Regulation des Kaliumhaushalts. 622 Insulin . 622 Aldosteron. 622 20.9.7 Hormone mit Wirkung auf den Parathormon . 622 Calcitonin. 624 Calciferole . 624 2i Mediatoren 21 Mediatoren . 627 R. Deutzmann 21.1 Eikosanoide . 627 21.1.1 Biosynthese . 627 Freisetzung der Arachidonsäure. 627 Biosynthese der Prostaglandine und des Thromboxans A2. 628 Biosynthese der Leukotriene. 629 21.1.2 Wirkungen. 629 Prostaglandine und Thromboxan A2. 629 Leukotriene . 632 21.2 Stickstoffmonoxid (NO). 633 21.2.1 Biosynthese und Inaktivierung. 633 21.2.2 Wirkungen. 634 Direkte Wirkungen . 634 cGMP-vermittelte Wirkungen. 634 21.3 Kinine. 635 21.3.1 Biosynthese und Inaktivierung. 635 21.3.2 Wirkungen. 636 21.4 Histamin. 638 21.4.1 Biosynthese, Speicherung und Inaktivierung. 638 21.4.2 Wirkungen. 638 21.5 21.5.1 Biosynthese, Speicherung und Inaktivierung. 640 21.5.2 Wirkungen. 640 22 zytokine 22 Zytokine . 645 R. Deutzmann 22.1 Grundlagen. 645 22.2 Wachstumsfaktoren. 645 22.3 Zytokine mit Wirkung auf die Hämatopoese. 647 22.4 Zytokine des Immunsystems. 650 Inhalt XXIII 23 Biochemie des Blutes. 652 J. Rassow 23.1 Transport von O2 und CO2 ¡m Blut . 652 23.1.1 02-Transport durch Hämoglobin. 652 Die strukturellen Grundlagen der 02-Bindung des Hämoglobins . 653 Die Regulation der 02-Bindung des Hämoglobins. 656 23.1.2 Transport von CO2. 658 23.1.3 Die verschiedenen Hämoglobine des Menschen . 659 23.1.4 Schutz des Hämoglobins vor Auslöser der Hämoglobin-Oxidation. 661 Schutzmechanismen . 662 23.2 Erythropoese und Porphyrinstoffwechsel. 663 23.3 Die Proteine des Blutserums. 667 24 Biochemie der Leber . 669 ]. Rassow 24.1 Einführung. 669 24.2 Stoffwechselfunktionen der Leber . 670 24.2.1 Konstanthaltung des Blutzuckerspiegels . 670 24.2.2 Synthese von Ketonkörpern, Triacylglycerinen und Cholesterin . 671 24.2.3 Aufgaben der Leber im Aminosäurestoffwechsel. 671 24.3 Produktion von Serumproteinen. 672 24.4 Ausscheidungsfunktion der Leber. 672 24.4.1 Bestandteile der Galle. 672 24.4.2 Gallesekretion . 673 25 Biochemie der Niere. 676 J. Rassow 25.1 Einführung. 676 25.2 Ultrafiltration im Nierenkörperchen. 677 25.3 Funktionen des proximalen Tubulus. 678 25.3.1 Gluconeogenese. 678 25.3.2 Resorption und Sekretion. 679 25.4 Funktionen der Henle-Schleife . 682 25.5 Funktion des 25.6 Regulation der Nierenfunktionen. 684 25.6.1 Das antidiuretische Hormon ADH (Vasopressin). 684 25.6.2 Aldosteron. 684 25.6.3 Funktionen des juxtaglomerulären Apparates. 684 25.6.4 Das atriale natriuretische Peptid und andere Peptidhormone. 685 25.7 Aufgaben der Niere im Säure-Basen- und Stickstoffhaushalt . 686 26 Die Unterscheidung von Selbst und Fremd im Immunsystem . 692 J. Rassow 26.1 Einführung. 692 26.2 Das angeborene (unspezifische) Immunsystem. 693 26.2.1 Abwehr von Mikroorganismen an Oberflächen. 693 26.2.2 Erkennung von Mikroorganismen durch das angeborene Immun¬ system . 696 Das Komplementsystem . 696 Rezeptorproteine des angeborenen Immunsystems. 699 26.3 Das 26.3.1 Einführung. 701 23 Biochemie des Blutes 24 Biochemie der Leber 25 Biochemie der Niere 26 Die Unterscheidung von Selbst und Fremd im Immunsystem XXIV Inhalt 27 Reaktionen auf Verletzungen: Blutstillung und Blutgerinnung 28 Reaktion auf Fremdstoffe: Entgiftung 26.3.2 Antikörper. 702 Genetische Grundlagen der Antikörpervielfalt. 708 Polyklonale und monoklonale Antikörper . 710 26.3.3 Zelluläre und molekulare Grundlagen adaptiver Immunantworten . 710 Auslösung einer adaptiven Immunantwort . 710 B-Zellen . 713 T-Zellen . 716 26.3.4 Das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) . 720 26.3.5 Allergie. 721 26.4 Entzündung . 727 26.4.1 Grundlagen. 727 26.4.2 Die Aktivierung der Leukozyten. 727 26.4.3 Die Leukozyten im Entzündungsherd. 729 Neutrophile Granulozyten. 729 Monozyten und Makrophagen . 729 26.5 Mediatoren des Immunsystems . 730 Interferone (IFN) Interleukine. 731 TNFa. 731 Weitere Mediatoren. 732 26.6 Immunologie der Blutgruppenantigene. 732 26.6.1 Das ABO-System. 732 26.6.2 Das 26.7 Tumorimmunologie. 734 27 Reaktionen auf Verletzungen: Blutstillung und Blutgerinnung . 736 J. Rassow 27.1 Blutstillung: Aktivierung und Aggregation von Thrombozyten. 736 27.1.1 Thrombozytenadhäsion. 736 27.1.2 Thrombozytenaggregation. 737 27.1.3 Freisetzung von Inhaltsstoffen aus aktivierten Thrombozyten. 739 27.1.4 Hemmung der Thrombozytenaggregation am intakten Endothel . 740 27.2 Blutgerinnung . 741 27.2.1 Das Prinzip. 741 27.2.2 Die Blutgerinnung im Detail. 742 Auslösung und Beschleunigung der Gerinnung. 742 Zusammenfassung und Überblick. 746 Vitamin K, y-Carboxylierung und Calcium-Ionen. 746 27.3 Fibrinolyse. 748 27.4 Hemmung der Blutgerinnung. 749 27.5 Thrombusbildung und Ischämie . 751 28 Reaktion auf Fremdstoffe: Entgiftung. 756 ]. Rassow 28.1 Die Entgiftung organischer Fremdstoffe: Biotransformation. 756 28.1.1 Phase-I-Reaktionen . 757 Cytochrom-P-450-Enzyme . 757 Weitere Enzyme der Phase-I-Reaktionen. 759 28.1.2 Phase-II-Reaktionen. 760 28.2 Die Entgiftung anorganischer Fremdstoffe: Stoffwechsel der Schwermetalle. 762 Inhalt XXV 29 NeurOChemie . 763 29 Neurochemie ]. Rassow 29.1 Energiestoffwechsel des Nervensystems . 763 29.2 Cliazellen und Myelin . 764 29.3 Schrankensysteme des ZNS. 766 29.3.1 Blut-Hirn-Schranke . 766 29.3.2 Blut-Liquor-Schranke (inkl. 29.4 lonenkanäle. 768 29.4.1 Wesentliche Grundlagen. 768 29.4.2 Röntgenkristallstrukturen der lonenkanäle . 771 29.5 Synapsen, motorische Endplatte und nicotinischer Acetylcholin- rezeptor. 775 29.6 Neurotransmitter. 778 29.6.1 Acetylcholin (ACh). 778 29.6.2 Glutamat 29.6.3 Katecholamine. 780 Noradrenalin . 780 Dopamin. 781 29.6.4 29.6.5 GABA . 784 29.6.6 Glycin. 785 29.6.7 Neuropeptide. 786 Opioide. 786 Purine. 787 29.7 Wichtige Erkrankungen des ZNS. 788 29.7.1 Multiple Sklerose (MS) . 788 29.7.2 Alzheimer-Krankheit. 789 29.7.3 Parkinson-Krankheit . 792 29.7.4 29.8 Sinnesorgane und Sinneszellen. 795 29 8.1 Riechsinneszellen. 795 29.8.2 Geschmackssinneszellen. 796 29.8.3 Das Ohr: Hören und Gleichgewicht . 796 29.8.4 Das Auge . 797 30 Ausblick. 806 30 Ausblick J. Rassow Quellenverzeichnis . 810 Quellenverzeichnis Sachverzeichnis. 813 Sachverzeichnis Die Duale Reihe Biochemie - ausführliches Lehrbuch und Kurzlehrbuch! • Ausführliches Lehrbuch und Kurzlehrbuch in einem - Sie finden die wesentlichen Inhalte des Haupttextes am Seitenrand; so kommen Sie rasch voran und können den Stoff vor Prüfungen zügig wiederholen. • Alles was Sie brauchen - der komplette Gegenstandskatalog ist abgedeckt. • Biochemie zum Verstehen - auch komplizierte Sachverhalte sind so verständlich geschrieben, dass sie garantiert ihren Schrecken verlieren. • Die Inhalte sind top-aktuell - damit bestehen Sie nicht nur IMPP- Prüfungen! • Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte. Die Duale Reihe hat deshalb mehr als 1000 Abbildungen in exzellenter Qualität, um alle im Text beschrie¬ benen Sachverhalte zu illustrieren. • Durch zahlreiche klinische Bezüge - häufig mit klinischen Abbildungen illustriert - wissen Sie immer, was Ihnen dieses Biochemie-Wissen für Ihre spätere ärztliche Tätigkeit bringt. • Integriertes Klinik-Quiz - ausführliche klinische Fälle mit konkreten Patienten und Kontrollfragen zu den biochemischen Hintergründen der Erkrankungen. Das Duale Lehrbuch Lehrbuch und Kurzlehrbuch in einem Das Lehrbuch - Kernstück des Buches. Der Haupttext bietet Ihnen die Inhalte maximal verständlich und gut strukturiert. Zahlreiche didaktische Elemente (z.B. zahl exzellenter Abbildungen und Tabellen erleichtern Ihnen das Lesen und Lernen. Mit den integrierten klinischen Fallbeispielen haben Sie immer den notwendigen Praxisbezug. Das integrierte Kurzlehrbuch - das ideale Repetitorium. Der Text in der Randspalte dient der gezielten Prüfungsvorbereitung und bündelt die wich¬ tigsten Aussagen des Haupttextes, wobei Sie immer den Bezug zu den Abbildungen und Tabellen haben. Sie können jederzeit in den Haupttext wechseln. Mit dem Kurzlehrbuchtext können Sie die bislang gestellten Prüfungsfragen beantworten.
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