Prüfungs-Trainer Biochemie und Zellbiologie (eBook)

Andreas Held (Autor)

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2005 | 1. Auflage
233 Seiten
Spektrum Akademischer Verlag
978-3-8274-1542-4 (ISBN)

Infos

Sie haben Prüfungspanik und brauchen gedrucktes "Valium"? Dann nutzen Sie den Prüfungs-Trainer in den Tagen vor Ihrem großen Tag als roten Faden oder Notprogramm für die letzten Hürden. Diese "Lebensversicherung" hilft Ihnen,



- mit einem verlässlichen, autorisierten Kompendium die Stofffülle der Biologie zu beherrschen,

- Essenzielles in kurzer Zeit möglichst effizient zu wiederholen oder abzuhaken und so

- einen letzten Sicherheits-Check durchzuführen.

Die Inhalte dieses Bandes basieren auf dem Grundstudium Biologie, herausgegeben von Katharina Munk, und ermöglichen durch zahlreiche Querverweise eine Vertiefung in Campbells Biologie. Sie sind so ausgewählt, dass sie den Kernbereich der Biochemie und Zellbiologie breit abdecken.



Insgesamt umfasst diese Reihe 5 Bände. Diese lassen sich unabhängig voneinander nutzen. Die Themen sind:



- Mikrobiologie

- Biologie der Pflanzen

- Biologie der Tiere

- Genetik



- Biochemie und Zellbiologie



Der Autor



Andreas Held hat Biologie studiert und ist Übersetzer zahlreicher Biologie-Lehrbücher. Er ist somit als Kompilator dieser Reihe bestens prädestiniert.  

Inhalt

Vorwort 6
Inhalt 8
1. Die Entstehung des Lebens 12
1.1 Chemische und präbiologische Evolution 12
1.2 Merkmale von Leben 18
2. Die Zelle 19
2.1 Die unterschiedlichen Organisationsformen der Zelle 20
2.2 Die Evolution frühesten Lebens 29
2.3 Mikroskopie 30
3. Biophysikalische Grundlagen der Biochemie 33
3.1 Die besondere Rolle des Wassers 33
3.2 Gleichgewichte 35
3.3 Säuren, Basen und Puffer 36
3.4 Physikalische Faktoren für den Stofftransport 39
3.5 Thermodynamische Grundlagen 42
3.6 Elektrochemie 45
3.7 Licht und Leben 47
4. Biologische Makromoleküle – Bau und Eigenschaften 50
4.1 Aufbau und Zusammenhalt von Makromolekülen 50
4.2 Kohlenhydrate 52
4.3 Nucleinsäuren 59
4.4 Lipide 63
5. Proteine 67
5.1 Bausteine der Proteine: Aminosäuren 68
5.2 Struktur von Proteinen 72
5.3 Stabilität von Proteinstrukturen 76
5.4 Methoden der Proteinchemie 78
6. Enzymbiochemie 84
6.1 Enzyme 84
6.2 Strategien der Enzymkatalyse 87
6.3 Enzymkinetik 92
6.4 Regulation der Enzymaktivität 96
6.5 Mechanismen der Enzymkatalyse 98
6.6 Ribozyme 100
7. Coenzyme 101
7.1 Coenzyme, Cofaktoren, prosthetische Gruppen 101
7.2 Cofaktoren der Oxidoreductasen 103
7.3 Coenzyme für den Transfer von C1-Fragmenten 108
7.4 Coenzyme für den Transfer von C2- und größeren Fragmenten 109
7.5 Energiereiche Phosphorverbindungen als Cofaktoren 110
7.6 Coenzyme der Lyasen, Isomerasen und Ligasen 112
8. Stoffwechsel 114
8.1 Grundprinzipien des Stoffwechsels 114
8.2 Der Kohlenhydratstoffwechsel 123
8.3 Die Endoxidation 137
8.4 Der Fettsäurestoffwechsel 142
8.5 Der Stickstoffstoffwechsel 148
8.6 Die Photosynthese 153
9. Membranen 159
9.1 Bauplan zellulärer Membranen: die Lipiddoppelschicht 159
9.2 Die Lipidkomponente von Membranen 160
9.3 Die Proteinkomponente von Membranen 167
10. Kompartimente 173
10.1 Der Zellkern 174
10.2 Das Endoplasmatische Reticulum 179
10.3 Der Golgi-Apparat 182
10.4 Microbodies: Peroxisomen, Glyoxisomen, Glykosomen 189
10.5 Die Lysosomen 190
10.6 Vakuolen 191
10.7 Mitochondrien 192
10.8 Chloroplasten 194
11. Cytoskelett 196
11.1 Mikrotubuli 197
11.2 Mikrofilamente 201
11.3 Intermediäre Filamente 202
11.4 Amöboide Bewegung 203
12. Zelloberflächen 204
12.1 Oberflächenstrukturen und extrazelluläres Material 204
12.2 Oberflächenrezeptoren und Signaltransduktion 207
12.3 Zell-Zell-Kontakte 211
13. Zellteilung 214
13.1 Zellteilung bei Prokaryoten 214
13.2 Zellteilung bei Eukaryoten 215
Index 223
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Textauszug

3. Biophysikalische Grundlagen der Biochemie (S.22)

Für eine intensivere Beschäftigung mit der Herleitung der angeführten Gleichungen sei auf den Band Biochemie, Zellbiologie aus der Reihe Grundstudium Biologie verwiesen.

• Biophysik: Anwendung physikalischer Prinzipien auf biologische Fragestellungen

3.1 Die besondere Rolle des Wassers
Wasser
• Grundvoraussetzung für Lebensprozesse
• Anteil in Organismen: 70 % und mehr

Struktur von Wasser (H2O)

• Dipol: Molekül mit entgegengesetzten Teilladungen (Sauerstoff partiell negativ, Wasserstoff partiell positiv geladen)
• dadurch Ausbildung von Wasserstoffbrücken-Bindungen zwischen den Molekülen
• kann dissoziiert vorliegen (s. 3.3)

Zahl der Wasserstoffbrücken pro Wassermolekül:

• maximal 4 bei Eis (2 als Elektronenakzeptor, 2 als Donor)
• in flüssigem Wasser im Schnitt 3,4

Die Polarität der Wassermoleküle führt zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken gelernt (Campbell S. 50)

physikalische Eigenschaften von Wasser
• bedingt durch Struktur des Wassermoleküls
• hoher Schmelz- und Siedepunkt
• hohe Wärmekapazität und Verdampfungsenthalpie
• elektrische Leitfähigkeit
• hohe Dielektrizitätskonstante
• Volumenausdehnung beim Erstarren (durch regelmäßige Struktur; höchste Dichte bei + 4°C)
• hohe Oberflächenspannung und Kohäsion (durch Wasserstoffbrücken)

Kohäsion  Zusammenhalt innerhalb Zusammenhalt zweier unterschiedeines Stoffes aufgrund der licher Stoffe aufgrund der Anziehungsinternen zwischenmolekularen kräfte zwischen ihren Grenzschichten Anziehungskräfte .
Adhäsion Organismen sind auf die Kohäsion (gegenseitige Anziehung) von Wassermolekülen angewiesen (Campbell S. 50) gelernt

3.1.1 Wasser als Lösungsmittel

Wasser ist das Lösungsmittel des Lebens (Campbell S. 54) gelernt

Lösung

• homogenes flüssiges Gemisch aus 2 oder mehr Stoffen
• auflösender Bestandteil: Lösungsmittel
• gelöster Bestandteil: Solut
• Molarität (mol/l): Zahl der gelösten Moleküle pro Liter Lösung
• Wasser ist ein gutes Lösungsmittel, weil es 4 Wasserstoffbrücken bilden kann

Bei amphipathischen Substanzen kommt es durch Zusammenlagerung der unpolaren Gruppen zur Bildung von Micellen (innen rein apolar) oder Doppelschichten (umschließen wässrigen Raum, z. B. kugelförmige Liposomen; gleiches Prinzip bei biologischen Lipidmembranen). (s. auch Abb. 9.3)

Hydratation von Ionen
• gelöste Ionen werden von Wassermolekülen mit Hydrathülle umgeben
• Anlagerung über Wasserstoffbrücken-Bindungen
• vermindert elektrostatische Wechselwirkung zwischen Ionen
• exothermer Vorgang

Dielektrizitätskonstante
• für die Abschirmung von Ionenladungen entscheidende spezi. sche Stoffkonstante von Lösungsmitteln
• gute Lösungsmittel besitzen hohe Dielektrizitätskonstante hydrophobe Wechselwirkungen
• bewirken Aggregatbildung zwischen unpolaren Molekülen bzw. Molekülbereichen in wässriger Lösung durch Verdrängung der Wassermoleküle
• Antriebskraft: erhöhte Entropie der verdrängten Wassermoleküle
• z. B. bei Tertiär- und Quartärstruktur von Proteinen

3.1.2 Bedeutung von Wasser für das Leben
• Wasser wirkt als Thermostat
• schwimmende Eisdecke (leichter als Wasser) wirkt als Wärmeisolator
• tieferes Wasser gefriert nicht
• hohe Wärmekapazität: Blut kann zum Wärmetransport dienen
• hohe Verdampfungsenthalpie: bei Hitze genutzt zum Erzeugen von Verdunstungskälte durch Schwitzen

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.1.2005
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Biologie
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Chemie
• Themenwelt: Technik
• ISBN-10: 3-8274-1542-X / 382741542X
• ISBN-13: 978-3-8274-1542-4 / 9783827415424