Biochemie kompakt für Dummies: [Auf einen Blick: Die chemischen Grundlagen verständlich erklärt. Alles Wichtige zu Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten, Nukleinsäuren und Co. Das Wesentliche zu Bioenergetik und Reaktionswegen]
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
Wiley
2015
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | ... für Dummies
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| Beschreibung: | 253 S. Ill., graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Biochemie kompakt für Dummies
Autor: Moore, John T
Jahr: 2015
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Über dieses Buch
Konventionen in diesem Buch
Törichte Annahmen über den Leser
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Teil I: Vorhang auf: Grundlagen der Biochemie
Teil II: Das Fleisch der Biochemie: Proteine
Teil III: Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren und mehr
Teil IV: Bioenergetik und Reaktionswege
Teil V: Genetik: Warum wir sind, was wir sind
Teil VI: Der Top-Ten-Teil
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
Teil I
Der Einstieg in ein spannendes Fach
Kapitel 1
Biochemie: Was Sie darüber Wissen sollten - und Wozu
Warum interessieren Sie sich für Biochemie?
Pro- und eukaryotische Zelltypen
Prokaryoten
Eukaryoten
Typische Bestandteile einer Tierzelle
Ein kurzer Blick in eine Pflanzenzelle
Kapitel 2
Einfach eintauchen: Die Chemie des Wassers
Was Sie über Wasser wissen sollten
Was Wasser so besonders macht: Polarität und Ladungsverteilung
Die wichtigste biochemische Rolle des Wassers: Lösungsmittel
Die Wasserstoffionenkonzentration: Säuren und Basen
Sauer, basisch oder neutral?
Was verraten Ihnen die Werte der pH-Skala?
Den pOH-Wert berechnen
Starke und schwache Säuren: Die Brönsted-Lowry-Theorie
Puffer und pH-Kontrolle
Verbreitete physiologische Puffer
Den pH-Wert eines Puffers berechnen
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Biochemie kompakt (ür Dummies
Kapitel 3
Spaß mit Kohlenstoff: Organische Chemie 43
Die besondere Rolle des Kohlenstoffs auf der Erde 43
Komplizierte Zahlenspiele: Kohlenstoffbindungen 44
Magische Anziehungskräfte - Bindungsstärken 45
Von Fans und Phobikern - die Interaktion mit Wasser 46
Wie die Bindungsstärke die Eigenschaften einer Substanz beeinflusst 46
Hier ist was los! Die funktionellen Gruppen eines Moleküls 48
Party? Nein danke! - Kohlenwasserstoffe pur 48
Funktionelle Gruppen mit Sauerstoff und Schwefel 48
Stickstoffhaltige funktionelle Gruppen 48
Phosphorhaltige funktionelle Gruppen 50
Wer macht was? Ein Exkurs zu funktionellen Gruppen 50
Die pH-Abhängigkeit der funktionellen Gruppen 52
Gleiche Zusammensetzung, andere Struktur: Isomerie 53
Cis-trans-Isomere 53
Chirale Kohlenstoffe 54
Teil II
Das Fleisch der Biochemie: Proteine 57
Kapitel 4
Aminosäuren: öie Bausteine der Proteine 59
Allgemeine Eigenschaften der Aminosäuren 59
Positiv und negativ: Aminosäuren sind Zwitterionen 60
Protoniert oder nicht? pH-Wert und isoelektrischer Punkt 60
Asymmetrie: Chirale Aminosäuren 61
Die »magischen« 20 Aminosäuren 62
Unpolare (hydrophobe) und ungeladene Aminosäuren 64
Polare (hydrophile) und ungeladene Aminosäuren 64
Saure Aminosäuren 65
Basische Aminosäuren 66
Wie Aminosäuren mit anderen Molekülen wechselwirken 67
Wie der pH-Wert die Wechselwirkungen beeinflusst 69
Aminosäuren verknüpfen: Eine Bauanleitung 69
Die Peptidbindung 69
Kapitel 5
Struktur und Funktion Oon Proteinen 7 /
Proteine - mehr als nur das Steak auf Ihrem Teller 71
Die Primärstruktur: Was alle Proteine verbindet 72
Ein Protein basteln - die Kurzanleitung 72
Aminosäuren in Reih und Glied 73
Inhaltsverzeichnis
Ein Beispiel: Die Primärstruktur von Insulin 74
Sekundärstruktur: Fast jedes Protein hat sie 74
Die a-Helix 75
Das ß-Faltblatt 76
Haarnadelstrukturen und fl-Loops 76
Tertiärstruktur: Eine Strukturebene vieler Proteine 77
Quartärstruktur: Proteine aus mehreren Untereinheiten 78
Proteine isolieren und analysieren 78
Kapitel 6
Enzymkinetik: Mit Hilfe schneller ans Ziel 81
Enzymklassifizierung: Wer macht den Job? 82
Einer mehr, einer weniger: Oxidoreduktasen 82
Von hier nach da schieben: Transferasen 82
Mal wieder ist Wasser im Spiel: Hydrolasen 83
Vor uns ist nichts sicher: Lyasen 83
Wir sorgen für Aufmischung: Isomerasen 84
Aus zwei mach eins: Ligasen 84
Enzyme als Katalysatoren: Wir machen Tempo 84
Katalysemodelle: Schlüssel-Schloss versus induzierte Passform 84
Einige Bemerkungen zur Kinetik 85
Enzymassays: Ohne Rahmenbedingungen geht es nicht 87
Die Messung der Geschwindigkeit 87
Enzymaktivitäten messen: Die Michaelis-Menten-Gleichung 88
Ideale Anwendungen 90
Realistische Anwendungen 91
Lineweaver-Burk-Diagramm 91
Enzymhemmung: Der Bolzen im Getriebe 92
Kompetitive Hemmung 93
Nichtkompetitive Hemmung 93
Wie sich Inhibition grafisch darstellen lässt 93
Enzymregulierung 94
Teil III
Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren und mehr 97
Kapitel 7
Wir Wecken Gelöste: Kohlenhydrate 99
Eigenschaften von Kohlenhydraten 99
Die chirale Natur der Kohlenstoffe 100
Es gibt mehrere Chiralitätszentren 100
Ein zuckersüßes Thema: Die Monosaccharide 101
Die stabilsten Formen der Monosaccharide: Pyranosen und Furanosen 101
13
« Biochemie kompakt für bummies
Chemische Eigenschaften von Monosacchariden 104
Die häufigsten Monosaccharide 104
Am Anfang allen Lebens: Ribose und Desoxyribose 105
Wenn sich Zucker die Hände reichen: Oligosaccharide 106
Eins und eins macht zwei: Disaccharide 106
Speicherformen in Pflanzen und Tieren: Polysaccharide 107
Kapitel 8
Lipide und Membranen 111
Ohne Fett geht nichts: Ein Überblick 111
Die Fettsäuren in Lipiden 113
Ein fettes Thema: Triglyzeride 113
Eigenschaften und Struktur von Fetten 114
Seifen im Einsatz: Wir spalten die Triglyzeride 115
Alles andere als einfach: Komplexe Lipide 115
Phosphoglyzeride 115
Sphingolipide 117
Sphingophospholipide 118
Membranen: Bipolarität und Doppelschicht 118
Die Hürde überwinden: Transport durch Membranen 119
Steroide für Muskelspiele - und viel, viel mehr 120
Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene - die wilden Drei 121
Kapitel 9
Nukleinsäuren und der Code des Lebens 123
Nukleotide: Die Bausteine der DNA und RNA 123
Speicher für genetische Information: Die Stickstoffbasen 123
Auf der süßen Seite des Lebens: Die Zucker 125
Auf der sauren Seite des Lebens: Phosphate 125
Vom Nukleosid über das Nukleotid zur Nukleinsäure 125
Die erste Reaktion: Stickstoffbase + Zucker = Nukleosid 125
Die zweite Reaktion: Phosphorsäure + Nukleosid = Nukleotid 126
Die dritte Reaktion: Viele Nukleotide bilden eine Nukleinsäure 127
Dogmatisches Wissen ist gefragt... 128
DNA und RNA im großen Plan des Lebens 128
Die Struktur der Nukleinsäuren 129
Kapitel 10
Vitamine und Nährstoffe 133
Nur ein Apfel am Tag? Das Einmaleins der Vitamine 133
Wer A sagt, muss auch B sagen: Die Vitamine der B-Gruppe 134
Vitamin B1 (Thiamin) 134
Vitamin B3 (Niacin) 136
Vitamin B6 (Pyridoxin) 138
Biotin 138
«an Jtf -»*.• «t«o.
Inhaltsverzeichnis
Folsäure 139
Pantothensäure 139
Das Wundermittel: Vitamin B12 139
Vitamin A 140
Vitamin D 142
Vitamin E 142
Vitamin K 143
Vitamin C 143
Kapitel 11
Die stillen Akteure: Hormone 145
Strukturen einiger Schlüsselhormone 147
Die Proteinhormone 148
Die Steroidhormone 148
Aminhormone 148
Wie bei Dornröschen: Die Prohormone 149
Proinsulin 150
Kampf oder Flucht: Hormonfunktion 150
Wie Lob und Tadel - Regelkreise (Feedback-Regulation) 151
Modelle hormoneller Aktivität 152
Teil IV
Bioenergetik und Reaktionswege 153
Kapitel 12
Leben und Energie 155
ATP: Energiespritze für alle Systeme 155
ATP und freie Energie 155
ATP als Energietransporter 156
Mit ATP verwandte Moleküle 158
So einfach wie 1-2-3: AMP, ADP und ATP 158
Stoffwechsel in Zahlen 159
Was passiert bei einer Nulldiät? 160
Kapitel 13
A TP: Das Währungssgstem des Körpers 161
Metabolismus Teil I: Glykolysel 161
Von der Glukose zum Pyruvat: Der Anfang aller Dinge 161
Wie effizient sind Gärung und Atmung? 165
Das Ganze einmal umgedreht: Glukoneogenese 166
Alkoholische Gärung: Von Pyruvat zu Ethanol 166
Metabolismus Teil II: Der Zitratzyklus (Krebs-Zyklus) 167
Bald geht s rund: Die Synthese von Acetyl-CoA 167
• 15
Biochemie kompakt für Dummies
Die drei sind ein Team: Tricarbonsäuren 170
Jetzt wird Gas gegeben: Oxidative Decarboxylierung 171
Über Succinyl-CoA zu Succinat und GTP 171
Regeneration von Oxalacetat 172
Aminosäuren als Energiequelle 172
Metabolismus Teil III: Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 173
Das Elektronentransportsystem 173
Die oxidative Phosphorylierung 177
Theorien ... Hypothesen ... Die chemiosmotische Kopplung 178
Am Ziel angelangt: Die ATP-Ausbeute 178
Und wieder wird s fettig: Die ß-Oxidation 178
Verkörpern auch Energie: Ketonkörper 180
Investition in die Zukunft: Biosynthese 181
Fettsäure-Synthese 181
Aminosäuresynthese 182
Kapitel 16
Ein „anrüchiges Thema: Stickstoff in biologischen Sgstemen 187
Ringelrein mit Stickstoffen: Purine 187
Die Biosynthese von Purinen 188
Was mag das nur kosten? 188
Die Biosynthese von Pyrimidinen 189
Alles beginnt mit Carbamoylphosphat 189
Über Orotat zu CTP 190
Zurück zum Anfang: Katabolismus 191
Der Abbau der Purine 191
Aminosäurekatabolismus 191
Abfallbeseitigung: Der Harnstoffzyklus 192
Teil V
Genetik: Warum Wir sind, Utas Wir sind / 95
Kapitel 15
DNA fotokopieren 197
Aus eins mach zwei: DNA-Replikation 197
DNA-Polymerasen 200
Das aktuelle Modell der DNA-Replikation 201
Die Mechanismen der DNA-Reparatur 203
Mutationen: Gut, schlecht oder neutral 204
Restriktionsenzyme 205
Mendel wäre begeistert: Rekombinante DNA 206
Ein spannungsreiches Thema: DNA-Analyse 207
DNA-Sequenzierung 208
Inhaltsverzeichnis
Das war wohl der Gärtner: Forensische Anwendungen 210
Erbkrankheiten und andere Anwendungsmöglichkeiten der DNA-Analytik 212
Sichelzellenanämie 213
Mukoviszidose 213
Hämophilie 213
Kapitel 16
Schön abschreiben, bitte! RNA-Transkription 215
Arten der RNA 215
Was RNA-Polymerasen brauchen 216
Transkription stromauf, stromab 216
Die RNA-Polymerase der Prokaryoten 218
Die Extras der Eukaryoten 219
RNA-Spleißen und RNA-Editing 220
Der genetische Code 221
Modelle der Genregulation 222
Das lacob-Monod-Modell (Operonmodell) 223
Regulation eukaryotischer Gene 224
Kapitel 17
Korrekt übersetzen - Die Translation 227
Bitte keine Fehler! 227
Warum die Translation so wichtig ist 227
Trautes Heim, Glück allein: Das Ribosom 228
Das Team 228
Der Mannschaftskapitän: rRNA 228
Der Spielmacher: mRNA 229
Passgenaues Zuspiel: tRNA 229
Das Aufwärmtraining: Aminosäuren aktivieren 231
Und ... Anpfiff: Proteinsynthese 232
Aktivierung 233
Initiation 233
Elongation 233
Termination 234
Die Wobble-Hypothese 234
Unterschiede bei eukaryotischen Zellen 235
Initiation 235
Elongation und Termination 236
17
Biochemie kompakt für Dummies
Teil VI
Der Top-Ten-Teit 237
Kapitel 18
Zehn beeindruckende Einsatzgebiete der Biochemie 239
Ames-Test 239
Schwangerschaftstests 239
HIV-Tests 240
Brustkrebsuntersuchungen 240
Pränatale Gentests 240
PKU-Screening 241
Gentechnisch veränderte Nahrungsmittel (»Genfood«) 241
Gentechnik 241
Klonen 241
Gentherapie 242
StichuJortüerzeichnis 2h3
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