Biochemie für Ahnungslose: eine Einstiegshilfe für Studierende ; mit 12 Tabellen
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Stuttgart
Hirzel
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 275 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783777615448 |
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|---|---|
| adam_text | VII
Inhalt
Vorwort.....................................................
V
1 Physikalische und chemische Grundlagen.................. 1
1.1 Reaktionskinetik...................................... 1
1.2 Reaktionsgeschwindigkeit............................... 1
1.3 Reaktionsordnung..................................... 2
1.4 Energie............................................. 3
1.4.1 Reaktionsenergie...................................... 3
1.4.2 Enthalpie ........................................... 3
1.4.3 Reaktionsenthalpie.................................... 3
1.5 Entropie ............................................ 3
1.6 Gibbs sche freie Enthalpie ............................... 4
1.7 Chemisches Gleichgewicht............................... 4
1.8 Fließgleichgewicht .................................... 5
1.9 Energetische Kopplung .................................
б
1.10 Wasser und wässrige Lösungen............................
б
1.10.1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Wasser......... 6
1.10.2 Wasser als Lösungsmittel................................ 7
1.11 Der pH-Wert ......................................... 8
1.12 Puffer .............................................. 9
1.12.1 Henderson-Hasselbalch-Gleichung........................ 11
1.13 Funktionelle Gruppen und Verbindungstypen in Biomolekülen ... 11
1.14 Reaktionstypen in Stoffwechselreaktionen.................. 12
1.14.1 Redoxreaktionen..................................... 12
1.14.2 Addition ........................................... 14
1.14.3 Isomerisierung ...................................... 16
1.14.4 Phosphorylierung .................................... 17
2 Proteine........................................... 18
2.1 Aminosäuren........................................ 18
2.1.1 Struktur von Aminosäuren .............................. 19
2.1.2 Eigenschaften von Aminosäuren ......................... 19
2.1.2.1 Aminosäuren mit aliphatischer Seitenkette ................. 19
2.1.2.2 Aminosäuren mit schwefelhaltiger Seitenkette............... 20
2.1.2.3 Aminosäuren mit aromatischer Seitenkette ................. 20
2.1.2.4 Aminosäuren mit neutraler Seitenkette.................... 21
2.1.2.5 Aminosäuren mit basischer Seitenkette .................... 21
2.1.2.6 Aminosäuren mit saurer Seitenkette....................... 22
2.1.2.7 Selenocystein und Pyrrolysin............................ 22
2.1.3 Ladungszustände von Aminosäuren ....................... 22
2.1.4 Optische Aktivität von Aminosäuren ...................... 24
Inhalt
2.2
Peptidbindung
....................................... 24
2.3 Struktur von Proteinen .................................
2б
2.3.1
Primärstruktur
........................................
2б
2.3.2 Sekundärstruktur......................................
2б
2.3.2.1
α
-Helix
.............................................
2б
2.3.2.2 ß-Faltblatt ..........................................
27
2.3.3 Tertiärstruktur........................................
28
2.3.4 Quartärstruktur.......................................
29
2.4 Die Funktion von Proteinen.............................. 29
2.4.1 Enzymatische Katalyse ................................. 30
2.4.2 Abwehrmechanismen .................................. 30
2.4.3 Regulatorische Prozesse ................................ 30
2.4.4 Speicherung ......................................... 30
2.4.5 Stütz- und Strukturfunktionen............................ 30
2.4.6 Bewegung........................................... 31
2.4.7 Transport ........................................... 34
2.5 Enzyme............................................. 39
2.5.1 Mechanismen der enzymatischen Katalyse................... 44
2.5.2 Kontrolle der enzymatischen Katalyse ...................... 44
2.5.2.1 Proteolytische Aktivierung inaktiver Vorstufen ............... 44
2.5.2.2 Reversible Modifikationen, assoziierte Proteine............... 47
2.5.2.3 Reversible und irreversible Hemmungen von Enzymen .......... 47
2.5.2.4 Allosten sche Wechselwirkungen .......................... 47
2.5.2.5 Kompetitive Hemmung von Enzymen....................... 48
2.5.2.6 Irreversible Hemmung von Enzymen ....................... 49
2.6 Enzymtechnologie..................................... 50
2.6.1 Analyse von Proteinen.................................. 50
2.6.1.1 Biuret-Reaktion ...................................... 50
2.6.1.2 Spektroskopische Methode .............................. 51
2.6.2 Gelelektrophorese..................................... 51
2.6.2.1 Denaturierende Elektrophorese ........................... 52
2.6.2.2 Isoelektrische Fokussierung ............................. 53
2.6.2.3 Zweidimensionale Elektrophorese ......................... 53
2.6.3 Qualitativer und quantitativer Nachweis von Proteinen ......... 54
2.6.3.1 Western
Blot
......................................... 54
2.6.3.2 ELBA .............................................. 55
2.6.3.3 Radioimmunoassay.................................... 55
2.6.4 Reinigung und Isolierung ............................... 56
2.6.5 Geffiltrationschromatographie............................ 58
2.6.5.1 Papierchromatographie................................. 58
2.6.5.2 Dünnschichtchromatographie............................ 58
2.6.5.3 Säutenchromatographie................................. 59
2.6.5.3.1 Gelfiltrationschromatographie............................ 59
2.6.5.3.2 lonenaustauschchromatographie ......................... 59
2.6.5.3.3 Affinitätschromatographie.............................. 59
2.6.5.3.4 Hydrophobe Chromatographie............................ 61
Inhalt
IX
2.6.6 Bestimmung der Aminosäuresequenz...................... 61
2.6.7 Peptidsynthese (Merrifield-Synthese) ..................... 62
3 Kohlenhydrate...................................... 64
3.1 Chemie und Struktur .................................. 64
3.2 Monosaccharide ..................................... 65
3.2.1 Halbacetale und Halbketale............................. 67
3.3 Glykosidische Bindungen............................... 69
3.4 Disaccharide ........................................ 70
3.5 Polysaccharide ...................................... 71
3.5.1
Cellulose,
Chitin ..................................... 71
3.5.2 Glykogen, Stärke, Dextrane ............................. 72
3.5.3 Glykosaminoglykane .................................. 73
3.6 Oligosaccharide...................................... 74
3.6.1 Glykoproteine und GlykoLipide........................... 74
3.7 Nachweis von KohLenhydraten........................... 75
4
Lipide
............................................. 77
4.1 Fettsäuren.......................................... 77
4.1.1 Nomenklatur der Fettsäuren............................. 78
4.2 Hydrolysierbare
Lipide
................................. 80
4.3 Nicht hydrolysierbare
Lipide
............................ 80
4.4 Fette und Öle........................................ 80
4.5 Phospholipide und GlykoLipide........................... 82
4.6
Terpene
............................................ 85
4.7 Steroide ........................................... 86
4.7.1 Cholesterin ......................................... 86
4.7.2 Steroidhormone...................................... 88
4.7.3 Gallensäuren........................................ 89
5
Nukleotide
......................................... 91
5.1 Struktur von Nukteotiden............................... 91
5.2 Nukleinsäuren....................................... 93
5.2.1 DNA .............................................. 93
5.2.1.1 DNA-Strukturen...................................... 94
5.2.2
RNA
............................................... 98
6 Stoffwechsel ....................................... 101
6.1 Photosynthese ...................................... 101
6.1.1 Lichtreaktion........................................ 101
6.1.2 Dunkelreaktionen (Calvin-Zyklus) ........................ 105
6.1.3 Photorespiration (Photoatmung)......................... 108
6.1.4 C4-Dicarbonsäureweg ................................. 109
6.2 Kohlenhydrat-Stoffwechsel ............................. 109
6.2.1 Glykolyse........................................... 109
6.2.1.1 Regulation der Glykolyse............................... 112
Inhalt
6.2.2 Glykogen-Stoffwechsel ................................
ИЗ
6.2.2.1 Glykogenabbau ...................................... 113
6.2.2.2 Glykogensynthese.................................... H4
6.2.2.3 Regulation des Glykogenstoffwechsels..................... 115
6.2.3 Diabetes mellitus .................................... 116
6.2.4 Abbau von Stärke .................................... 118
6.2.5 Fructose-l-phosphat-Weg ..............................
И9
6.2.6 Abbau von
Galactose
.................................. 120
6.2.7 Gluconeogenese ..................................... 120
6.2.7.1 Energiebilanz der Gluconeogenese........................ 123
6.2.7.2 Regulation der Gluconeogenese.......................... 123
6.2.8 Pentosephosphatweg ................................. 124
6.3 Citratzyklus......................................... 124
6.3.1 Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat ................... 126
6.3.2 Reaktionen des Citratzyklus............................. 127
6.3.3 Regulation des Citratzyklus............................. 128
6.3.4 Glyoxylatzyklus...................................... 129
6.4 Atmungskette....................................... 130
6.4.1 Energiebilanz der Atmungskette ......................... 135
6.4.2 Regulation der oxidativen Phosphorylierung ................ 136
6.5 Gärung ............................................ 136
6.5.1 Milchsäuregärung .................................... 136
6.5.2 Alkoholische Gärung .................................. 137
6.6 Lipid-Stoffwechsel ................................... 137
6.6.1 Fettsäuresynthese.................................... 137
6.6.1.1 Verlängerung von Fettsäureketten........................ 141
6.6.1.2 Synthese von ungesättigten Fettsäuren.................... 141
6.6.1.3 Regulation der Fettsäuresynthese ........................ 141
6.6.2 Fettsäureabbau (ß-Oxidation)........................... 142
6.6.2.1 Ketonkörper ........................................ 145
6.7 Nukleotid-Stoffwechsel................................ 146
6.7.1 De-novo-Synthese der Purinribonukleotide ................. 146
6.7.1.1
Salvage pathway.....................................
151
6.7.2 Synthese der Pyrimidinribonukleotide..................... 151
6.7.3 Synthese der Desoxyribonukleotide ....................... 153
6.7.4 Synthese von NAD+................................... I57
6.7.5 Synthese von FAD .................................... 158
6.7.6 Synthese von Coenzym
A
............................... 158
6.7.7 Abbau von Nukleinsäuren, Purinen und Pyrimidinen........... 158
6.8 Aminosäureabbau.................................... 164
6.9 Harnstoffzyklus...................................... 169
7 Molekulare Genetik.................................. 171
7.1 DNA - Träger der genetischen Information.................. 171
7.1.1 Übertragung genetischen
Matériák
durch Transformation ...... 171
7.1.2 Übertragung genetischen Materials durch Transduktran ........ 171
Inhalt
XI
7.1.3 Vermehrung von Phagen ............................... 172
7.1.3.1 Lytischer Zyklus virulenter Phagen........................ 173
7.1.3.2 Lysogener Zyklus temperenter Phagen ..................... 173
7.1.3.3 Transduzierende Phagen ............................... 175
7.2 Aufbau der DNA...................................... 175
7.2.1 DNA-Doppelhelix..................................... 176
7.2.1.1
Semi
konservative Replikation ........................... 177
7.2.1.1.1 Replikation bakterieller DNA ............................ 179
7.2.1.1.2 Okazaki-Fragmente ................................... 181
7.2.1.1.3 Replikation eukaryotischer DNA.......................... 183
7.3 Der genetische Code .................................. 186
7.4 Proteinbiosynthese................................... 189
7.4.1 Transkription der DNA in mRNA .......................... 189
7.4.2 Translation der mRNA in Protein.......................... 192
7.4.2.1 Ribosomen ......................................... 196
7.4.3
Termination
......................................... 197
7.5 Bakterien- und Phagengenetik........................... 197
7.5.1 Organisation des Genoms von Escherichia
coli
................ 197
7.5.1.1 Konjugation ........................................ 198
7.5.1.1.1 F-Plasmid .......................................... 198
7.5.1.2 Genkarte........................................... 199
7.5.1.2.1 Genkartierung durch Unterbrechung der Konjugation.......... 201
7.6 Genom und Gene..................................... 203
7.6.1
Introns
und Exons.................................... 203
7.6.2 Kontrolle der Gen-Expression............................ 205
7.6.2.1 Bakterielle Transkriptionskontrolle ....................... 205
7.6.2.1.1 Lactose-Operon...................................... 205
7.6.2.1.2 Tryptophan-Operon................................... 207
7.6.2.2 Transkriptionskontrolle in Eukaryoten ..................... 208
7.7 Gentechnische Methoden............................... 209
7.7.1 DNA-Klonierung ..................................... 209
7.7.1.1 Schrotschussklonierung................................ 212
7.7.2 Genklonierung....................................... 214
7.7.2.1 Reverse Transkription ................................. 214
7.7.3 Polymerasekettenreaktion.............................. 216
7.7.4 Restriktionskartierung................................. 219
7.7.4.1 Southern
Blot
....................................... 221
7.7.4.2 DNA-Chips.......................................... 221
7.7.5 DNA-Sequenzierung (nach Maxam und Gilbert)............... 223
7.7.6 DNA-Sequenzierung (nach Sanger)........................ 224
8.
Immunsystem
...................................... 228
8.1 Angeborene Immunität................................ 228
8.1.1 Komplementsystem................................... 228
8.1.1.1 Klassischer Weg der Komplementaktivierung ................ 229
8.1.1.2 Alternativer Weg der Komplementaktivierung................ 229
XII
Inhalt
8.1.2
Opsonierung
........................................ 229
8.2 Erworbene Immunität ................................. 229
8.2.1
Antigene
........................................... 230
8.3 Zellen des
Immunsystems
.............................. 230
8.3.1 B-Lymphozyten...................................... 232
8.3.1.1
Strukturvon
Antikörpern............................... 232
8.3.1.2
Struktur-
und Funktionsanalyse von Antikörpern ............. 233
8.3.1.3 Antikörperklassen .................................... 234
8.3.1.4 Ursachen der Antikörpervielfalt.......................... 235
8.3.1.4.1 Meiotische Rekombination ............................. 236
8.3.1.4.2
Somatische
Rekombination ............................. 236
8.3.1.5 Klassenwechsel...................................... 240
8.3.2 T-Lymphozyten ...................................... 241
8.3.2.1 Antigenerkennung durch T-Lymphozyten................... 243
8.3.2.2 Struktur des
αβ
-TCR
.................................. 243
8.3.2.3 Mechanismus der Antigenerkennung ...................... 245
8.4 MHC-Moleküle....................................... 246
8.4.1 MHC-I-Moleküle ..................................... 246
8.4.2 MHC-II-Moleküle..................................... 247
8.4.3 Gene des MHC ....................................... 247
8.5 Zytokine ........................................... 248
9 Hormone .......................................... 250
9.1 Mechanismen der Hormonwirkung ........................ 252
9.2 Signalübertragung der Hormonwirkung .................... 252
9.2.1 Wirkungsmechanismen hydrophiler Hormone................ 254
9.2.1.1 Katalytische Rezeptorproteine........................... 254
9.2.1.2 Ionenkanäle ........................................ 255
9.2.1.3 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren ........................ 256
9.2.1.4
Second messenger
.................................... 258
9.2.1.4.1 Zyklisches
AMP (cAMP)
................................ 258
9.2.1.4.2 Diacylglycerol, Inositoltriphosphat....................... 258
9.3 Regulation hormoneller Aktivität ........................ 261
9.3.1 Hypothalamus-Hypophysen-System der Wirbeltiere........... 261
Abkürzungen............................................... 263
Stichwortverzeichnis......................................... 265
|
| adam_txt |
VII
Inhalt
Vorwort.
V
1 Physikalische und chemische Grundlagen. 1
1.1 Reaktionskinetik. 1
1.2 Reaktionsgeschwindigkeit. 1
1.3 Reaktionsordnung. 2
1.4 Energie. 3
1.4.1 Reaktionsenergie. 3
1.4.2 Enthalpie . 3
1.4.3 Reaktionsenthalpie. 3
1.5 Entropie . 3
1.6 Gibbs'sche freie Enthalpie . 4
1.7 Chemisches Gleichgewicht. 4
1.8 Fließgleichgewicht . 5
1.9 Energetische Kopplung .
б
1.10 Wasser und wässrige Lösungen.
б
1.10.1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Wasser. 6
1.10.2 Wasser als Lösungsmittel. 7
1.11 Der pH-Wert . 8
1.12 Puffer . 9
1.12.1 Henderson-Hasselbalch-Gleichung. 11
1.13 Funktionelle Gruppen und Verbindungstypen in Biomolekülen . 11
1.14 Reaktionstypen in Stoffwechselreaktionen. 12
1.14.1 Redoxreaktionen. 12
1.14.2 Addition . 14
1.14.3 Isomerisierung . 16
1.14.4 Phosphorylierung . 17
2 Proteine. 18
2.1 Aminosäuren. 18
2.1.1 Struktur von Aminosäuren . 19
2.1.2 Eigenschaften von Aminosäuren . 19
2.1.2.1 Aminosäuren mit aliphatischer Seitenkette . 19
2.1.2.2 Aminosäuren mit schwefelhaltiger Seitenkette. 20
2.1.2.3 Aminosäuren mit aromatischer Seitenkette . 20
2.1.2.4 Aminosäuren mit neutraler Seitenkette. 21
2.1.2.5 Aminosäuren mit basischer Seitenkette . 21
2.1.2.6 Aminosäuren mit saurer Seitenkette. 22
2.1.2.7 Selenocystein und Pyrrolysin. 22
2.1.3 Ladungszustände von Aminosäuren . 22
2.1.4 Optische Aktivität von Aminosäuren . 24
Inhalt
2.2
Peptidbindung
. 24
2.3 Struktur von Proteinen .
2б
2.3.1
Primärstruktur
.
2б
2.3.2 Sekundärstruktur.
2б
2.3.2.1
α
-Helix
.
2б
2.3.2.2 ß-Faltblatt .
27
2.3.3 Tertiärstruktur.
28
2.3.4 Quartärstruktur.
29
2.4 Die Funktion von Proteinen. 29
2.4.1 Enzymatische Katalyse . 30
2.4.2 Abwehrmechanismen . 30
2.4.3 Regulatorische Prozesse . 30
2.4.4 Speicherung . 30
2.4.5 Stütz- und Strukturfunktionen. 30
2.4.6 Bewegung. 31
2.4.7 Transport . 34
2.5 Enzyme. 39
2.5.1 Mechanismen der enzymatischen Katalyse. 44
2.5.2 Kontrolle der enzymatischen Katalyse . 44
2.5.2.1 Proteolytische Aktivierung inaktiver Vorstufen . 44
2.5.2.2 Reversible Modifikationen, assoziierte Proteine. 47
2.5.2.3 Reversible und irreversible Hemmungen von Enzymen . 47
2.5.2.4 Allosten'sche Wechselwirkungen . 47
2.5.2.5 Kompetitive Hemmung von Enzymen. 48
2.5.2.6 Irreversible Hemmung von Enzymen . 49
2.6 Enzymtechnologie. 50
2.6.1 Analyse von Proteinen. 50
2.6.1.1 Biuret-Reaktion . 50
2.6.1.2 Spektroskopische Methode . 51
2.6.2 Gelelektrophorese. 51
2.6.2.1 Denaturierende Elektrophorese . 52
2.6.2.2 Isoelektrische Fokussierung . 53
2.6.2.3 Zweidimensionale Elektrophorese . 53
2.6.3 Qualitativer und quantitativer Nachweis von Proteinen . 54
2.6.3.1 Western
Blot
. 54
2.6.3.2 ELBA . 55
2.6.3.3 Radioimmunoassay. 55
2.6.4 Reinigung und Isolierung . 56
2.6.5 Geffiltrationschromatographie. 58
2.6.5.1 Papierchromatographie. 58
2.6.5.2 Dünnschichtchromatographie. 58
2.6.5.3 Säutenchromatographie. 59
2.6.5.3.1 Gelfiltrationschromatographie. 59
2.6.5.3.2 lonenaustauschchromatographie . 59
2.6.5.3.3 Affinitätschromatographie. 59
2.6.5.3.4 Hydrophobe Chromatographie. 61
Inhalt
IX
2.6.6 Bestimmung der Aminosäuresequenz. 61
2.6.7 Peptidsynthese (Merrifield-Synthese) . 62
3 Kohlenhydrate. 64
3.1 Chemie und Struktur . 64
3.2 Monosaccharide . 65
3.2.1 Halbacetale und Halbketale. 67
3.3 Glykosidische Bindungen. 69
3.4 Disaccharide . 70
3.5 Polysaccharide . 71
3.5.1
Cellulose,
Chitin . 71
3.5.2 Glykogen, Stärke, Dextrane . 72
3.5.3 Glykosaminoglykane . 73
3.6 Oligosaccharide. 74
3.6.1 Glykoproteine und GlykoLipide. 74
3.7 Nachweis von KohLenhydraten. 75
4
Lipide
. 77
4.1 Fettsäuren. 77
4.1.1 Nomenklatur der Fettsäuren. 78
4.2 Hydrolysierbare
Lipide
. 80
4.3 Nicht hydrolysierbare
Lipide
. 80
4.4 Fette und Öle. 80
4.5 Phospholipide und GlykoLipide. 82
4.6
Terpene
. 85
4.7 Steroide . 86
4.7.1 Cholesterin . 86
4.7.2 Steroidhormone. 88
4.7.3 Gallensäuren. 89
5
Nukleotide
. 91
5.1 Struktur von Nukteotiden. 91
5.2 Nukleinsäuren. 93
5.2.1 DNA . 93
5.2.1.1 DNA-Strukturen. 94
5.2.2
RNA
. 98
6 Stoffwechsel . 101
6.1 Photosynthese . 101
6.1.1 Lichtreaktion. 101
6.1.2 Dunkelreaktionen (Calvin-Zyklus) . 105
6.1.3 Photorespiration (Photoatmung). 108
6.1.4 C4-Dicarbonsäureweg . 109
6.2 Kohlenhydrat-Stoffwechsel . 109
6.2.1 Glykolyse. 109
6.2.1.1 Regulation der Glykolyse. 112
Inhalt
6.2.2 Glykogen-Stoffwechsel .
ИЗ
6.2.2.1 Glykogenabbau . 113
6.2.2.2 Glykogensynthese. H4
6.2.2.3 Regulation des Glykogenstoffwechsels. 115
6.2.3 Diabetes mellitus . 116
6.2.4 Abbau von Stärke . 118
6.2.5 Fructose-l-phosphat-Weg .
И9
6.2.6 Abbau von
Galactose
. 120
6.2.7 Gluconeogenese . 120
6.2.7.1 Energiebilanz der Gluconeogenese. 123
6.2.7.2 Regulation der Gluconeogenese. 123
6.2.8 Pentosephosphatweg . 124
6.3 Citratzyklus. 124
6.3.1 Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat . 126
6.3.2 Reaktionen des Citratzyklus. 127
6.3.3 Regulation des Citratzyklus. 128
6.3.4 Glyoxylatzyklus. 129
6.4 Atmungskette. 130
6.4.1 Energiebilanz der Atmungskette . 135
6.4.2 Regulation der oxidativen Phosphorylierung . 136
6.5 Gärung . 136
6.5.1 Milchsäuregärung . 136
6.5.2 Alkoholische Gärung . 137
6.6 Lipid-Stoffwechsel . 137
6.6.1 Fettsäuresynthese. 137
6.6.1.1 Verlängerung von Fettsäureketten. 141
6.6.1.2 Synthese von ungesättigten Fettsäuren. 141
6.6.1.3 Regulation der Fettsäuresynthese . 141
6.6.2 Fettsäureabbau (ß-Oxidation). 142
6.6.2.1 Ketonkörper . 145
6.7 Nukleotid-Stoffwechsel. 146
6.7.1 De-novo-Synthese der Purinribonukleotide . 146
6.7.1.1
Salvage pathway.
151
6.7.2 Synthese der Pyrimidinribonukleotide. 151
6.7.3 Synthese der Desoxyribonukleotide . 153
6.7.4 Synthese von NAD+. I57
6.7.5 Synthese von FAD . 158
6.7.6 Synthese von Coenzym
A
. 158
6.7.7 Abbau von Nukleinsäuren, Purinen und Pyrimidinen. 158
6.8 Aminosäureabbau. 164
6.9 Harnstoffzyklus. 169
7 Molekulare Genetik. 171
7.1 DNA - Träger der genetischen Information. 171
7.1.1 Übertragung genetischen
Matériák
durch Transformation . 171
7.1.2 Übertragung genetischen Materials durch Transduktran . 171
Inhalt
XI
7.1.3 Vermehrung von Phagen . 172
7.1.3.1 Lytischer Zyklus virulenter Phagen. 173
7.1.3.2 Lysogener Zyklus temperenter Phagen . 173
7.1.3.3 Transduzierende Phagen . 175
7.2 Aufbau der DNA. 175
7.2.1 DNA-Doppelhelix. 176
7.2.1.1
Semi
konservative Replikation . 177
7.2.1.1.1 Replikation bakterieller DNA . 179
7.2.1.1.2 Okazaki-Fragmente . 181
7.2.1.1.3 Replikation eukaryotischer DNA. 183
7.3 Der genetische Code . 186
7.4 Proteinbiosynthese. 189
7.4.1 Transkription der DNA in mRNA . 189
7.4.2 Translation der mRNA in Protein. 192
7.4.2.1 Ribosomen . 196
7.4.3
Termination
. 197
7.5 Bakterien- und Phagengenetik. 197
7.5.1 Organisation des Genoms von Escherichia
coli
. 197
7.5.1.1 Konjugation . 198
7.5.1.1.1 F-Plasmid . 198
7.5.1.2 Genkarte. 199
7.5.1.2.1 Genkartierung durch Unterbrechung der Konjugation. 201
7.6 Genom und Gene. 203
7.6.1
Introns
und Exons. 203
7.6.2 Kontrolle der Gen-Expression. 205
7.6.2.1 Bakterielle Transkriptionskontrolle . 205
7.6.2.1.1 Lactose-Operon. 205
7.6.2.1.2 Tryptophan-Operon. 207
7.6.2.2 Transkriptionskontrolle in Eukaryoten . 208
7.7 Gentechnische Methoden. 209
7.7.1 DNA-Klonierung . 209
7.7.1.1 Schrotschussklonierung. 212
7.7.2 Genklonierung. 214
7.7.2.1 Reverse Transkription . 214
7.7.3 Polymerasekettenreaktion. 216
7.7.4 Restriktionskartierung. 219
7.7.4.1 Southern
Blot
. 221
7.7.4.2 DNA-Chips. 221
7.7.5 DNA-Sequenzierung (nach Maxam und Gilbert). 223
7.7.6 DNA-Sequenzierung (nach Sanger). 224
8.
Immunsystem
. 228
8.1 Angeborene Immunität. 228
8.1.1 Komplementsystem. 228
8.1.1.1 Klassischer Weg der Komplementaktivierung . 229
8.1.1.2 Alternativer Weg der Komplementaktivierung. 229
XII
Inhalt
8.1.2
Opsonierung
. 229
8.2 Erworbene Immunität . 229
8.2.1
Antigene
. 230
8.3 Zellen des
Immunsystems
. 230
8.3.1 B-Lymphozyten. 232
8.3.1.1
Strukturvon
Antikörpern. 232
8.3.1.2
Struktur-
und Funktionsanalyse von Antikörpern . 233
8.3.1.3 Antikörperklassen . 234
8.3.1.4 Ursachen der Antikörpervielfalt. 235
8.3.1.4.1 Meiotische Rekombination . 236
8.3.1.4.2
Somatische
Rekombination . 236
8.3.1.5 Klassenwechsel. 240
8.3.2 T-Lymphozyten . 241
8.3.2.1 Antigenerkennung durch T-Lymphozyten. 243
8.3.2.2 Struktur des
αβ
-TCR
. 243
8.3.2.3 Mechanismus der Antigenerkennung . 245
8.4 MHC-Moleküle. 246
8.4.1 MHC-I-Moleküle . 246
8.4.2 MHC-II-Moleküle. 247
8.4.3 Gene des MHC . 247
8.5 Zytokine . 248
9 Hormone . 250
9.1 Mechanismen der Hormonwirkung . 252
9.2 Signalübertragung der Hormonwirkung . 252
9.2.1 Wirkungsmechanismen hydrophiler Hormone. 254
9.2.1.1 Katalytische Rezeptorproteine. 254
9.2.1.2 Ionenkanäle . 255
9.2.1.3 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren . 256
9.2.1.4
Second messenger
. 258
9.2.1.4.1 Zyklisches
AMP (cAMP)
. 258
9.2.1.4.2 Diacylglycerol, Inositoltriphosphat. 258
9.3 Regulation hormoneller Aktivität . 261
9.3.1 Hypothalamus-Hypophysen-System der Wirbeltiere. 261
Abkürzungen. 263
Stichwortverzeichnis. 265 |
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