Lehrbuch der Biochemie
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| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
Wiley-VCH
2010
|
| Ausgabe: | 2., aktualisierte und erw. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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XVIII
Tei
í
Einführung 1
Kapitel
Ί
Leben 2
Kapitel 2 Wasser 24
Teii îl.
Blomelekäle 43
Kapitel 3 Nucleotide und Nucleinsäuren 44
Kapitel 4 Aminosäuren 84
Kapitel 5 Proteine: Primärstruktur 104
Kapitel 6 Dreidimensionale Struktur von Proteinen 142
Kapitel 7 Proteinfunktion 196
Kapitel 8 Kohlenhydrate 240
Kapitel 9
Lipide
270
Kapitel 10 Membrantransport 322
Tel
II
Епшуме
35Í
Kapitel 11 Enzymatische Katalyse 352
Kapitel 12 Enzymkinetik, Hemmung und Regulation 394
Kapitel 13 Biochemische Signale 438
Kapitel 16 Glykogenstoffwechsel und Gluconeogenese 574
Kapitel 17 Citratcyclus 612
Kapitel 18 Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 646
Kapitel 19 Photosynthese 692
Kapitel 20 Lipidstofiwechsel 730
Kapitel 21 Aminosäuremetabolismus 792
Kapitel 22 Energiestoflwechsel der Säuger:
Vernetzung und Regulation 852
likaCíon
883
Kapitel 14 Einführung in den Stoffwechsel 484
Kapitells Glucose-Katabolismus 524
Kapitel 23 Nucleotidmetaboüsmus 884
Kapitel 24 Struktur von Nudeinsäuren 916
Kapitel 25 DNA-Replikation, DNA-Reparatur
und Rekombination 960
Kapitel 26 Transkription und RNA-Prozessierung 1010
Kapitel 27 Proteinbiosynthese 1052
Kapitel 28 Regulation der Genexpression 1104
leim Äritenge 1169
Glossar 1170
Lösungen zu den Aufgaben 1202
Sachregister 1240
Zekrbnch äet MoAmk. Zwdte Aafiage. Donald J.
Voet,
Judith G.
Voet
uüd
Charlotte
Ж
Pratt
Copyright © 2010
WÏLEY-VCH
Verlag
СиШН
&
Co. KGaA,
ireinheim
ISB№
978-3-527-32(567-9
XIX
Kapitel 1 Leben 2
1 Der Ursprung des Lebens 3
A Die
präbiotische Welt 4
В
Chemische Evolution 4
2 Zelluläre Strukturen 6
A Die
Entstehung des Stoffwechsels 7
В
Prokaryoten und Eukaryoten 8
C Grundtypen
der Organismen 10
D
Wie entwickeln sich Organismen weiter? 11
3 Thermodynamik 13
A
Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik:
Die Energie bleibt erhalten 13
В
Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik:
Die Entropie nimmt ständig zu 15
С
Freie Enthalpie 16
D
Chemische Gleichgewichte und der Standardzustand 17
E
leben unterliegt den Gesetzen der Thermodynamik 19
Exkurs 7.7 Berühmte Biochemiker
Lynn
Margulis und die EndoSymbiontentheorie 12
Exkurs 7.2 Biochemie im Fokus
Biochemische Konventionen 14
Kapitel2 Wasser 24
1 Physikalische Eigenschaften von Wasser 26
A
Struktur von Wasser 26
В
Wasser als Lösungsmittel 28
С
Der hydrophobe Effekt 30
D
Osmose und Diffusion 32
2 Chemische Eigenschaften von Wasser 34
A Ionisation
von Wasser 34
В
Die Chemie der Säuren und Basen , 35
С
Puffer 37
Exkurs 2.7 Biochemie im Organismus
Das Puffersystem des Blutplasmas 40
3 Überblick über die Funktionen von Nucleinsäuren 54
A
DNA trägt die genetische Information 54
В
Gene regeln die Proteinbiosynthese 55
4 Sequenzieren von Nucleinsäuren 57
A
Restriktionşendonudeasen
57
В
Elektrophorese und Restriktionskartierung 59
С
Sequenzieren mit der Kettenabbruchmethode 60
D
Ganze Genome sind sequenziert 63
E
Sequenzen, Mutation und Evolution 66
5 Rekombinante DNA-Technologie 67
A Klonierungstechniken
67
В
Genombibliotheken 70
С
DNA-Amplifikation durch die
Polymerasekettenreaktion 74
D
Anwendungen der rekombinanten DNA-Technologie
Exkurs 3.7 Berühmte Biochemiker
Francis
Collins
und das
Cen
für cystische
Fibrose
64
Exkurs 3.2 Biochemie im Fokus
Genetischer Fingerabdruck 73
Kapitel 4 Aminosäuren 84
76
1
87
В
С
D
E
87
93
Aminosäurestrukturen 85
A
Allgemeine Eigenschaften
Peptidbindungen 87
Einteilung und
Charakteristika
Säure-Base-Eigenschaften 92
Einige Worte zur Nomenklatur
2 Stereochemie 94
3 Aminosäurederivate 97
A
Aminosäurederivate in Proteinen 97
В
Biologisch aktive Aminosäuren 99
Exkurs 4.1 Berühmte Biochemiker
William
С
Rose und die Entdeckung von Threonin
Biochemie im Fokus
Das kS-System 96
Biochemie im Fokus
Grün fluoreszierendes Protein 98
86
Exkurs 4.2
Exkurs 4.3
¡e 43
Kapitel 3 Nucleotide und Nucleinsäuren 44
1 Struktur und Funktion von Nücleotiden 46
2 Struktur von Nucleinsäuren 49
A
Nudeinsäuren sind Polymere aus Nudeotiden 49
В
Die Doppelhelix 50
С
Einzelsträngige Nudeinsäuren 54
Kapitel 5 Proteine: Primärstruktur 104
1 Diversität von Polypeptiden 106
2 Proteinreinigung 108
A
Zur Proteinreinigung ist eine Strategie nötig 108
В
Löslichkeit von Proteinen 112
С
Chromatographie 112
D
Elektrophorese von Proteinen 116
3 Proteinsequenzierung 118
A
Vorbereitende Schritte 121
B Edman-Abbmj
123
С
Massenspektromfitrie zur Bestimmung der Molekuhnasse
von Peptiden 124
D
Rekonstruieren der Proteinsequenz 127
Lehrbuch der Biochemie. Zweite Auflage, Donald f.
Voet,
Judith G.
Voet
vna Charlotte
Ж
Pratt
Copyright © 2Q10 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Wemheim
ISBN: 978-3-527-32667-9
XX
Inhaltsverzeichnis
4 Evolution von Proteinen 130
A
Evolution der Proteinsequenz 130
В
Proteìne
entwickelten sich weiter durch Verdopplung
von Genen oder Gensegmenten 131
Exkurs 5.7 Berühmte Biochemiker
Frederick Sariger und die Proteinsequenzierung 119
Kapitel
б
Dreidimensionale Struktur von Proteinen 142
1 Sekundärstruktur 144
A
Die Peptidgruppe 144
В
Reguläre Sekundärstrukturen:
α
-Helix
undß-Faltblatt 147
С
Fibrillare
Proteine 152
D
Nicht
repetitive
Proteinstruktur
156
І
Tertiärstruktur 158
A
Die meisten Proteinstrukturen werden mithilfe der Rönt-
genkristallographie oder Kernspinresonanz bestimmt 159
В
Die Anordnung der Seitenketten variiert mit
der Polarität 164
С
Tertiärstrukturen enthalten Kombinationen von
Sekundärsstrukturen
165
D
Proteinfamilien 167
E Die
Strukturbioinformatik liefert die Mittel zur
Speicherung, Visualisierung und zum Vergleich von
Proteinstruktuririformationen 169
3 Quartärstruktur und Symmetrie 173
A
Kräfte, die Proteinstmkturen stabilisieren 175
В
Pröteindenaturierung
und -renaturierung 178
4 Proteinfaltungsmechanismen 180
A
Protemfaltungsmechanismen 180
В
Molekulare Chaperone 183
С
Manche Krankheiten werden durch fehlgefaltete
Proteine hervorgerufen 187
Exkurs 6.1 Berühmte Biochemiker
Linus Pauling und die Strukturbiochemie 148
Exkurs 6.2 Biochemie im Organismus
Kollagenerkrankungen 154
Exkurs 6.3 Biochemie im Fokus
Thermostabile Proteine 178
Exkurs 6.4 Biochemie im Fokus
Proteinstruktuivorãussage
und Proieindesign 182
Kapitel 7 Proteinfunktion 196
1 Myoglobin 198
Å
Struktur des Myoglobins 198
В
Struktur des Hämoglobins 201
С
Sauersţoffbmdung
an Hämoglobin 204
D
Mechanismus der kooperativen Bindung
von Sauerstoff 206
В
Abnormale Hämoglobinformen 214
2 Muskelbewegung 217
Å
Struktur quergestreifter Muskulatur 217
В
Mechanismus der Muskelkontraktion 226
С
In Nicht-Muskelzellen bfldet
Âctin
Mlkrofilamente 227
3 Antikörper 229
A
Antikörperstruktur 229
В
Antigen-Antikörper-Bindung 231
Exkurs 7.7 Biochemie im Überblick
Weitere sauerstojftransportierende Proteine 202
Exkurs 7.2 Berühmte Biochemiker
Max Perutz und die Bestimmung der
Hämoglobinstruktur 203
Exkurs 7.3 Biochemie im Organismus
Höhenanpassung 211
Exkurs 7.4 Berühmte Biochemiker
Hugh
Huxley
und das Cleitfilamentmodell 222
Exkurs 7.5 Biochemie im Fokus
Monoklonale Antikörper 233
Kapitel 8 Kohlenhydrate 240
1 Monosaccharide 242
A
Einteilung der Monosaccharide 242
В
Zuckerderivate 246
2 Polysaccharide 249
A Disaccharide
249
В
Struktur-Polysaccharide:
Cellulose
und Chitin 252
С
Speicher-Polysaccharide: Stärke und Glykogen 253
D
Glykosarninoglykane 255
3 Clykoproteine 257
A Proteoglykane
258
В
Die Bakterienzellwand 259
С
Funktionen der Oligosaccharide 264
Exkurs
8Л
Biochemie im Organismus
Lactoseintoleranz 250
Exkurs 8.2 Biochemie im Fokus
Künstliche Süßstoffe 251
Exkurs 8.3 Biochemie im Organismus
Peptidoglykanspezißsche Antibiotika 261
Kapitel 9
Lipide
270
A
Fettsäuren 272
В
Triacylglycerine
274
С
Glycerophospholipide 275
D Sphingolipide
278
E Steroìde
280
F
Andere
Ľpide
283
1 Lipiddoppelschichten 286
A
Ursache der Bildung von Doppelschichten 286
В
Beweglichkeit der lipide 287
С
Integrale Membranproteine 289
D
Łipidgebundene
Proteine 294
E
Periphere Membranproteine 295
2 Membranstruktur und -aufbau 296
À
Das Flüssig-Mosaik-Modell 296
В
Die Erythrocytenniembran 299
С
Asymmetrie der Lipide 300
D
Der Sekretionsweg 304
E
Intrazelluläre Vesikel transportieren Proteine 308
F
Fusion von Vesikeln 313
Inhaltsverzeichnis XXI
Exkurs 9. 1 Biochemie im Organismus
Lungen-Suifactant 27.6
Exkurs 9.2 Berühmte Biochemiker
Richard
Henderson
und die Struktur von
Bacteriorhodopsin 292
Exkurs 9.3 Biochemie im Organismus
Tetanus- und Batulinustoxin greifen spezifisch
SNARE-Proteine an 315
Kapitel 10 Membrantransport 322
В
С
Thermodynamik des Transports 323
A Ionophore
transportieren Ionen durch Membranen
Forine
enthalten ß-Fässer 326
Ionenkanäle sind hochselektiv 327
D
Aquaporine ermöglichen den "Wassertransport
durch die Membran 335
E
Transportproteine wechseln zwischen
zwei Konformationen 336
2 Aktiver Transport 339
A (Na+-K+)-ATPase
340
В
Ca^-ATPase 341
С
ABC-Transporter
343
D Ionengradientgetríebener
aktiver Transport 345
Exkurs 10.1 Biochemie im Fokus
Kryoekkironenmikroskopische Struktur eines
Cap Junďton-Membrankanals
337
Biochemie im Fokus
Unterschied zwischen vermitteltem und nicht
vermitteltem Transport 338
Biochemie im Fokus
Die Wirkung der Herzglykoside 342
325
Exkurs 10.2
Exkurs 10.3
Tel
IH
Enayraa 351
Kapitel
Π
Enzymatische Katalyse 352
354
1 Allgemeine Eigenschaften von Enzymen
A
Nomenklatur von Enzymen 355
B Substratspezffität
355
С
Cofaktoren und Coenzyme 357
2 Aktivierungsenergie und
Reaktìonsverlauf
359
3 Katalysemechanismen 361
Ä
Säure-Base-Katalyse 361
В
Kovalente
Katalyse
364
С
Metallionenkatalyse 366
D
Katalyse durch Nachbargruppen- und
Örientierungseffekte 367
В
Katalyse durch Stabilisierung des
Übergangszustands
ЗШ
4 Lysozym 370
A
Bnzymstruktur .370
В
Katalysemechanismus 374
5 Serin-Proteasen 378
A
Das aktive Zentrum 378
В
Katalysemechanismus 383
С
Zymogene 388
Exkurs 11.1 Biochemie im Fokus
Abhängigkeit der Enzymaktivität vom pH-Wert
Exkurs 11.2 Biochemie im Überblick
Untersuchung enzymatischer Abläufe durch
Röntgenkristalhgraphie 372
Exkurs 11.3 Biochemie im Organismus
Nervengifte 379
Exkurs 11.4 Biochemie im Organismus
Die Blutgerinnungskaskade 389
Kapitel 12 Enzymkinetik, Hemmung und Regulation 394
364
1
396
404
Reaktionskinetik 396
A
Chemische Kinetik
В
Enzymkinetik 399
С
Analyse kinetischer Daten
D
Bisubstratreaktionen 407
Enzymhemmung 409
A Kompetitive
Hemmung 410
В
Unkompetitive Hemmung 414
С
Gemischte Hemmung 415
Regulation der Enzymaktivität 419
A
Allosterische Kontrolle durch Bindung an einer anderen
Stelle als dem aktiven Zentrum 419
В
Kontrolle durch Protein-Phosphorylierung 423
Arzneistoffentwicklung
(Drug Design)
427
A Die
Arzneistoffentwicklung bedient sidh. verschiedener
Techniken 427
Die Bioverfugbarkeit eines Arzneistoffes hängt davon ab,
wie er resorbiert und im Körper transportiert wird 429
Klinische Prüfungen geben Aufschluss über
Wirksamkeit und Sicherheit 429
An Arzneimittehieberrwirkungeii sind häufig
die Cytochrome P450 beteiligt 431
Exkurs 12.1 Biochemie im Fokus
Isotopenmarkierung 398
Exkurs 12.2 Berühmte Biochemiker
J.B.S. Haidane und die Enzymaktivität 402
Exkurs 12.3 Biochemie im Fokus
Kinetik und Übergangszustündstheorie 406
Exkurs 12.4
Biochémie
im Organismus
HIV-Enzyminhibitoren 416
Kapitel 13 Biochemische Signale 438
1 Hormone 440
A
Die Hormone der Pankreasinselzellen steuern den
Brennstoffinetábolismus
441
В
Adrenalin und Noradrenalin bereiten den Körper auf
eine Reaktion vor 443
С
Steroidhormone regulieren vielfältige
Stoffirechseł-
und Sexualvorgäage 444
В
D
XXII Inhaltsverzeichnis
D
Das Wachstumshormon bindet an Rezeptoren im Muskel,
Knochen und Knorpel 446
2 Rezeptor-Tyrosinkinasen 448
A
Rezeptor-Tyrosinkinasen übermitteln Signale durch
die Zellmembran 448
В
Kinasekaskaden
geben Signale an den Zellkern
weiter 451
С
Manche Rezeptoren sind mit
Nicht-Rezeptor-Tyrosinkmasen verknüpft 456
D
Proteinphosphatasen sind selber Signalproteine 460
3 Heterotrimere
G-Proteïne
463
A
G-Pïotein-gekoppelte
Rezeptoren enthalten
sieben Transmembranhelices 464
В
Heterotrimere G-Proteine dissoziieren
bei Aktivierung 465
С
Die Adenylat-Cyclase synthetisiert cAMP,
um die Proteinkmase
A
zu aktivieren 467
D
Phösphodiesterasen begrenzen die Aktivität des
Second Messengers
469
4 Der Phosphatidylinositolweg 472
A
Bei Bindung des
Ligãnden
werden im. Cytoplasrna
die
Second
Messenger IP3 und Ca2+ freigesetzt 472
В
Calmodulhi ist ein durch Ca^-Ionen aktivierter
Schalter 473
С
DAG ist ein fettlöslicher
Second Messenger,
der die Proteinkinase
С
aktiviert 475
D
Nachwort: Komplexe Systeme haben
emergente
Eigenschaften 476
Exkurs 13.1 Berühmte Biochemiker
Rosalyn Yalow und âet Radioimmunoassay (RIA) 442
Exkurs 13.2 Biochemie im Fokus
Die Rezeptor-Llgandenbmdung ist messbar 449
Exkurs 73,3
Biochemie
im Organismus
Onkogetie und Krebs 456
Exkurs 13.4 Biochemie im Organismus
Arzneistoffe und
Toxine,
die die Signaltransduktion in
der Zelle beeinflussen 470
Exkurs 13.5 Biochemie im Organismus
Milzbrand 478
Kapitel 14 Einführung in den Stoffwechsel 484
1 Allgemeine Einführung in den Stoffwechsel 486
A
Mmatmingsstrategien 486
В
Vitamine
und Mineralien unterstützen
Stofiwecbseîreaktionen
487
C Stetfeechsdwege
488
D
Thermodynamische
Betrachtimgeii 493
В
Kontrole
«tes Stoffwecbseffiusses
496
t Energierefche
Verbindungen 497
Á
ÂÏP
und
Phosphorjlgrappeníibertrâgangen
497
В
Gekoppelte Reaktionen 500
С
Weitete phosphoryÄerte Verbindungen $03
Ш
Taisestet 506
3
Reduktions-
und
Oxidationsreaktionen
507
A NAD*
und
FAD
507
В
Die Nernst'sche Gleichung 509
C
Messung von
Redoxpotentialen
510
4 Experimentelle Ansätze zur Untersuchung
von StoffWechselvorgängen 513
A
Nachweis von Stoffwechselvorgängen 513
В
Stoffwechselwege werden durch gezielte Störungen
aufgeklärt 5J5
С
Systembiologie befasst sich mit der Untersuchung
des Stoffwechsels 516
Exkurs 14.1 Biochemie im Organismus
Oxidationszustände des Kohlenstoffs 490
Exkurs 14,2 Biochemie im Fokus
Die Kartierung von Stoffwechselwegen 491
Exkurs 14.3 Berühmte Biochemiker
Fritz Lipmann und „energiereiche" Verbindungen 498
Exkurs 14.4 Biochemie im Fokus
ATP und
AC
500
Kapitel 15 Glucose-Katabolismus 524
Ί
Übersicht über die
G ly koly
se
527
2 Die einzelnen Reaktionsschritte der
G ly koly
se
529
A Hexokinase:
Verbrauch des ersten ATP 529
В
Gluçosephosphat-Isornerase
531
C Aldolase
533
D Triosephosphat-Isomerase
534
Ё
Glycerimldehyd-S-phosphat-Dehydrogenase: Bildung des
ersten energiereichen Zwischenprodukts 538
V
Phosphoglycerat-Kinase: Produktion des ersten ATP 539
G
Phosphoglycerat-Mutase 541
H
Enolase:
Bildung
des zweiten energiereichen
Zwischenprodukts 542
l PyruvaWQnase: Produktion des zweiten ATP 544
3 Gärung: Der anaerobe Weg des Pyruvats 546
A
Milchsäuregärung 547
В
Alkoholische Gärung 548
С
Die Energiebilanz der Gärung 551
4 Kontrolle der Glykolyse 552
A
Phosphofructokmase: Das Schlüsselenzym
fur
die Kontrolle der Glykolyse im Muskel 553
В
Substratkreislauf 555
5
Stoffwechsel von anderen Hexosen als
Glucose
558
A Fructose
558
В
Galactose
560
С
Mannose
562
6
Der Pentosephosphatweg 563
A
Stufe 1:
Oxidation
unter Bildung von ÄADPH
und
Rïbulose-5-phosphat
564
В
Stufe 2:
Isomerìsìerung
und Epimerisierung
von Mbulose-S-phosphat 565
С
Stufe 3: Reaktionen zur Knüpfung und Spaltung
von
Kdhlenstofí^-Korilenstofí-Biíidangen
566
D
Kontrollniechanismai
des Eentosephosphatwegs
57i
Inhaltsverzeichnis XXIII
Exkurs 15.1 Berühmte Biochemiker
Otto
Warburg
und seine Untersuchungen des
Stoffwechsels 526
Exkurs 15.2 Biochemie im Fokus
Synthese von 2,3-ßispfiospr)0g/ycerat
'm Erythrocyten
und dessen Einfluss auf die Sauerstofftransportkapazität
des Bluts 543
Exkurs 15.3 Biochemie im Fokus
Glykolytische ATP-Produktion im Muskel 552
Exkurs 15.4 Biochemie im Organismus
Mangel an Clucose- 6-phosphat-Dehydrogenase 570
Kapitel 16 Glykogenstoffwechsel und Cluconeogenese 574
1 Clykogenabbau 576
A
Glykogen-Phosphorylase 578
В
Glykogen-Entzweigungsenzym 581
С
Phosphoglucomutâse
582
2 Glykogensynthese 585
A
UDP-Glucose-Pyrophosphorylase
585
В
Glykogen-Synthase 586
С
Glykogen-Verzweigungsenzym
588
3 Kontrolle des Clykogenstoffwechsels 590
A
Direkte allosterische Kontrolle von
Glykogen-Phosphorylase und Glykogen-Synthase 590
В
Kovalente Modifikation der Glykogen-Phosphorylase
und der Glykogen-Synthase 591
С
Hormonelle Einflüsse auf den Glykogenstoffwechsel 596
4 Cluconeogenese 598
A
Vom Pyravat zum Phosphoenolpyruvat 599
В
Hydrolytische Reaktionen 603
С
Regulation der Gluconeogenese 603
5 Andere Biosynthesewege für Kohlenhydrate 605
Exkurs 16.1 Berühmte Biochemiker
Carl und
Gerty
Cori
und der Glucosestoffwechsel 578
Exkurs! 6.2 Biochemie im Organismus
Glykogenspeicherkrankheiten 583
Exkurs 16.3 Biochemie im Überblick
Optimierung der Glykogenstruktur 589
Exkurs 16.4 Biochemie im Fokus
Lactosesynthese 606
Kapitel 17 Cttratcyclus 612
1 Überblick 614
2 Synthese von Acetyl-Coenzym
A
617
À
Der Pyruvat-Dehydrogenase-Multienzymkomplex 617
3 Die En^me des Citratcyclus 622
A Citrat-Synťfaase
622
B NAD+-abhängige
Isodtrat-Dehydrogenaşe
626
С
CÉ-Ketoglutarat-Dehydřogenase
626
D
Sucmyl-CoA-Synihetase
627
E Fumarase
629
4 Regulation des
Cttratcyclus
630
A Die
gesdiwmdägfceitsbestnaraeuáeB
des Citetcyclus 632
S Mit
dem
Citratcyclus
verbundene Reaktionen 634
A
Stoffwechselwege, die
Intermediate
des Gitratcyclus
verbrauchen 635
В
Reaktionen, die
Intermediate
des Citratcyclus
auffüllen 636
G
Der Glyoxylatcyclus und der Citratcyclus haben
einige Schritte gemeinsam 639
Exkurs 17.1 Berühmte Biochemiker
Hans Krebs und der Citratcyclus 616
Exkurs 17.2 Biochemie im Organismus
Arsenvergifiung 623
Exkurs 17.3 Biochemie im Fokus
Die Evolution des Citratcyclus 638
Kapitel 18 Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 646
1 Das
Mitochondrion
649
A
Struktur der Mitochondrien 649
В
Mitochondriale Iransportsysteme 648
2 Elektronentransport 652
A
Thermodynamik des Elektronentransports 652
В
Die Reaktionsfolge des Elektronentransports 653
С
Komplex
I
(NADHiCoenzym Q-Oxidoreduktase) 657
D
Komplex
II
(SuccinatCoenzym Q-Oxidoredulctase) 661
Ћ
Komplex
Ш
transportiert Protonen
über den Q-Cyclus 664
F
Komplex
IV
(Cytochtom c-Oxidase) 667
3 Oxidative Phosphorylierung 670
A
Die chemiosmotische Theorie 671
В
ATP-Synthase 673
С
Der P/O-Quotient 682
D
Entkopplung der
oxidatîyen
Phosphorylierung 682
4 Kontrolle der ATP-Bildung 683
A
Kontrolle der oxidativen Phosphorylierung 683
В
Physiologische Konsequenzen des aeroben
Stoffwechsels 686
Exkurs
18Л
Biochémie
im Fokus
Cytochrome sind elektronenübertragende
Hämproie'me 662
Exkurs 18.2 Berühmte Biochemiker
Peter Mitchell und die chemiosmotische Theorie 672
Exkurs 18.3 Biochemie im Überblick
Bakterieller EleUronentmmport und oxidative
Phosphorylierung 674
Exkurs ISA Biochemie im Fokus
Braunes Fettgewebe erzeugt Wärme durch
Entkopplung 684
Exkurs
Ί8.5
Biochemie im
Organismus
Sauerstoffverarmung bei Herzinfarkt und
Schlaganfall 687
XXIV Inhaltsverzeichnis
Kapitel 19 Photosynthese 692
1 Chloroplasten 694
A
Aufbau der Chloroplasten 694
В
Lichtabsorbierende Pigmente 695
С
Wechselwirkung von Licht und Materie 699
D
Elektronentransport in photosynthetisch
aktiven Bakterien 700
E
Elektronentransport mit zwei Zentren 703
F
Photophosphorylierung 712
2 Die Dunkelreaktion 715
A
Der Calvin-Cyclus 715
В
Die Produkte des Calvin-Cydus werden in Stärke,
Saccharose und
Cellulose
umgewandelt 720
С
Kontrolle des Calvin-Cyclus 721
D
Photorespiration 723
Exkurs 19.1 Biochemie im Fokus
Die Trennung von
PSI
und PSIl 713
Kapitel 20 Upidstoffwechsel 730
1 Verdauung, Resorption und Transport von Lipiden 732
A
Verdauung und Resorption 732
В
Transport von Lipiden 735
2 Fettsäureoxidation 740
A
Aktivierung der rettsäuren 741
В
Transport durch die Mitochondrienmembran 742
С
ß-Qxidation 743
D
Oxidation
ungesättigter Fettsäuren 745
E
Oxidation
ungeradzahliger Fettsäuren 748
F
Peroxisomale ß-Oxidation 754
3 Ketonkörper 753
4 Fettsäurebiosynthese 756
A
Transport von mitochondrialem Acetyl-CoA
in das Cytosol 757
В
Acetyl-CoA-Carbosylase
758
C Fettsäure-Synťhase
759
D Blongasen
und
Desaturasen
764
E
Synthese von
Triacylgłycerinen
765
5 Regulation des Fettsäurestoffwechseis 768
6
Synthese von Membranüpiden 770
A Głycerophospholipide
771
В
Sphmgolipìde
774
С
CarFettsaüreïi
sitta
die Vorstufen der
Prostaglanåine
776
7
Cholesterinstofíwechsel
779
A
Cholesterinbiosyuťhese
779
B
HMG-CoA-Reduktase kontrolliert die Syntheserate
. von Cholesterin 783
С
Ein. anomaler
Chofesterìfittansport
fuhrt
zu
Athérosclérose
786
Exkurs 201
Bìachemìe
im Organismus
Vitamm-B-fá-Mangei 74B
Bdttus 20.2 Bbchemk im. Überblick
. üomthf
Оьіфві
Hodgkin
ыпа
ďm Struktur
.pirn
Vitamin ßa
7SÙ
B&urs 20.3
Sbekęmk
Im Fokus
. Tmfmam
Ып
Hemm$vff~éer fettseare-Šptřmse
764
Berns 20,4
Biochemię
im Orgenisnms
SphÌBgalìpÌaubbm~
und
ир&реіскегкгапЛеіівв
778
Kapitel 21 Aminosäuremetabolismus 792
1 Intrazellulärer Proteinabbau 793
A Lysosomaler
Abbau 794
В
Ubiquitin markiert Proteine für den Abbau 794
С
Das Proteasom entfaltet und hydrolysiert
ubiquitinierte Polypeptide 796
2 Aminosäuredesaminierung 798
A
Transaminierung 798
В
Oxidative Desaminierung 802
3 Der Harnstoffcydus 803
A
Reaktionen des Harnstoffcydus 804
В
Regulation des Harnstoffcydus 807
4 Aminosäureabbau 807
A Alanin,
Cystein,
Glycin,
Serin
und Threonin werden
zu Pyravat abgebaut 808
B Asparagin
und Aspartat werden zu Oxalacetat
abgebaut 812
С
Arginin, Glutamat,
Glutamin,
Histidin und
Prolin
werden zu
α
-Ketoglutarat
abgebaut 812
D
Isoleucin, Methionin und
Valin
werden zu
Succinyl-CoA abgebaut 812
В
Leucin und
Lysin
werden zu Acetoacetat
und/oder Acetyl-CoA abgebaut 819
F
Tryptophan wird zu Alanin und Acetoacetat
abgebaut 820
G Phenylâlanin
und Tyrosin werden zu Fumarat
und Acetoacetat abgebaut 821
5 Aminosäurebiosynthese 824
A
Biosynthese der nicht essentiellen Aminosäuren 824
В
Biosynthese der essentiellen Aminosäuren 831
6 Andere Produkte des Aminosäurestoffwechsels 835
A
Hämbiosynthese und -abbau 835
В
Biosynthese physiologisch aktiver
Amine
840
С
Stickstoffmonoxid 841
7
Stkkstofffixîerung
842
A
Nitrogenase reduziert N2 zu NH3 842
В
Fixierter Stickstoff-wird zu biologisdien
Molekülen assimiliert 846
Exkurs 21.1 Biochemie im Organismus
Homoojsiein, ein Krankheitsmarker 814
Exkurs 21.2 Biochemie im
Organismus
Phenylketonurie und Alkaptonurie sind Folgen
von Defekten beim
РпещЫаптаЬЬаи
822
Exkurs 21.3 Biochemie im Organismus
Die Porphyrien S37
Kapitel 22 Energiestoffwecbsei der Säuger;
Vernetzung und Regulation 852
1 Spezialisierung von Organen 854
A
Gehirn 855
В
Muskel 856
G
Fettgewebe S5S
D
Leber 858
fi
Die Niere filtert Abfallprodukte aus dem Blut
тій
hält dessen pH fcnstant 860
F
StoSwechsekf den zwischen Organen 860
Inhaltsverzeichnis XXV
2 Hormonelle Kontrolle des Metabolismus
der Energieträger im Körper 862
3 Stoffwechsel-Homöostase: die Regulation von
Energiestoffwechsel, Appetit und Körpergewicht 867
A
Die AMP-abhängige Proteinkinase ist
der Brennstoffmesser der Zelle 868
В
Adiponectin reguliert die AMPK-Aktivität 869
С
Leptin ist ein Sättigungshormon 870
D
Ghrelin und
ΡΎΥ3_36
fungieren als kurzzeitige
Appetitregulatoren 871
E
Der Energieverbrauch kann durch die
adaptive Thermogenese
gesteuert werden 872
4 Störungen im Energiestoffwechsel 873
A
Hungern 873
В
Diabetes mellitus 875
С
Fettleibigkeit (Obesitas) 879
Exkurs 22,7 Berühmte Biochemiker
Frederick Banting
und Charles Best; Die Entdeckung
von Insulin 876
Teil
V
Genexpressie«
und Repffati« 883
Kapitel 23 Nucleotidmetabolismus 884
Ί
Synthese von Purinribonucleotiden $86
A
Synthese von Inosinnionophosphat 887
В
Synthese von Adenosin- und
Guanosinribonucleotiden 890
С
Regulation der Biosynthese von
Purinnucleotíden
891
D
Rückgewinnung von Purinen 892
2 Synthese von Pyrimidinribonudeotiden 893
A
Synthese von UTP und CTP «95
В
Regulation der Biosynthese von
Pyrirrndinnudeotiden 899
3 Bildung von Desoxyribonudeotiden 897
A
Synthese von Desoxyribonucieotiden 897
В
Bildung von Thyrnin
9Ù2
4 Nucleotidabbau 90S
À
Katabolisnius der
Parine
905
В
Stoffwechsel der Harnsäure 909
С
Katabolisrnus der Pyrimidine 910
Exkurs 23.
Τ
Biochemie im Organismus
Hemmstoffe der Thymidfiat-Synthase in der
Tumortherap'm 906
Exkurs 23.2 Berühmte BioAeffliker
Gertrude
Elton
ană
РигШегіраів Ш2
Kapitel 24
StrufeíurvonNudéiíisiureft
Т
1 DieDNA-Helix 918
A Geometrie
der DMA
ШЅ
В ЙеиЫВШ
der DNA 924
С
Superspîralsieite DMA
$26
D
Topofeomerasea koaiiollerea die
i
9Ш
2 Strukturstabilisierende Kräfte bei Nucleinsäuren 934
A
Denaturierung und Renaturierung 934
В
Basenpaarung 935
С
Struktur der
RNA
936
3 Fraktionierung von Nucleinsäuren 940
A
Chromatographie 940
В
Elektrophorese 941
4 DNA-Protein-Wechselwirkungen 943
A
Restriktionsendonucleasen 944
В
Motive der prokaryotischen Transkriptionskontrolle 944
С
Eukaryotische Transkriptionsfaktoren 947
5 Eukaryotische Chromosomenstruktur 950
A
Histone 951
В
Nucleosomen 952
С
Chrotnatm bildet hochgeordnete Strukturen 954
Exkurs 24.1 Berühmte Biochemiker
Roselind Franklin und die Struktur der DNA 920
Exkurs 24,2 Biochemie im Organismus
Inhibitoren der Topokomerasen
II
als Antibiotika
und Zytostatika 933
Exkurs 24.3 Biochemie im Fokus
Die RNA-Wett 939
Kapitel 25 DNA-Replikation, DNA-Reparatur
und Rekombination 960
1 DNA-Replikation: Ein Überblick 962
2 DNA-Replikation in Prokaryoten 965
A
DNA-Polymerasen 965
В
Für die
Mtíatíoa
der Replikation sind eine
Helicasê
und eine
Primase
erforderlich 970
С
Syntiiese von
Leit- vaaâ
Polgestrang 972
D
Termination
der Replikation 975
E
Genauigkeit der
Replîkatîoîi
976
3 iukaryötische DNA-Replikation 976
Á
Eukatyoten
verwenden verschiedene
DMA-Polyrnerasen 977
В
Die Replikation der eukaryotischen DNA beginnt an
meteeren
Startpunkten
980
С
Tetőmére
und Telomerasen 981
4 DNA-Schäden und Mutationen 983
Å
Chemische Mutagenese 984
В
Ćamnogene
987
5
ONÂ-Reparatur
988
A
Manche Schäden können direkt repariert werden 988
В
Die Bäsen-fecÄnsrepaiate erfordert
eile Gly&osflase - 9B9
С
Die
Nttcleotid-Excisioasrepaîatttr
sehneidet .
•einen Abschnitt eines DHA-Straags aus 990
Ђ
BeMf
attimgsrepar
atar
korrigiert Repftationsfehler 992
■fi
MaacheJJNA-lepatataimecbaaisHieri
ffifaren Fehlet ein 98$ . .
β
Rekombination 994
A
Der Mechanismus
der.aigeffieínen, Refasabíaation
994
В
DMA
капа
ttecb
Eeteatónatiou
repariert werden ' $99
С
ШажџоѕШоп
Ют
■■ · · ■ ■
XXVI Inhaltsverzeichnis
Exkurs 25,1 Berühmte Biochemiker
Arthur Kornberg und die DNA-Polymerase
I
966
Exkurs 25.2 Biochemie im Fokus
Reverse Transkriptase 978
Exkurs 25,3 Biochemie im Organismus
Telomerase, Alterung und Krebs 983
Exkurs 25.4 Biochemie im Fokus
DNA-Methylierung 986
Exkurs 25.5 Biochemie im Fokus
Wieso kommt
Uradi
nicht in DNA vor? 989
Kapitel 26 Transkription und RNA-Prozessierung 1010
1 RNA-Polymerase 1012
A Enzymstrafctur
1012
В
Matrizenbmdung 1012
С
Ketteuverlängerung 1015
D
Kettentermmation 1018
2 Transkription in Eukaryotert 1020
A
Eukaryotische RNA-Polymerasen 1020
В
Jede Polymerase erkennt einen
anderen Promotortyp 1026
С
Transkriptionsfaktoren 102&
3 Posttranskriptionale Prozessierung 1032
A
Prozessierong von Messenger-RNA 2032
В
Prozessierung ribosomaler BMA 1043
С
Frogeşsiertmg
von,
Transfer-RNÁ
1046
Exkurs 26.1 Biochemie im Fokus
Kollisionen zwischen der DNA-Palymerase
und der RNA-Polymerase
ШІ7
Exkurs. 26.2
Biochemie
im Organismus
Inhibitoren der Transkription 1022
Exkurs 26,3 Berühmte Biochemiker
Richard Roberts, Phiitip Sharp und dm. Entdeckung
der Mrom 1036
(Capiteti?
Proteïnbiösynthese
2Ő52
! Der genetische Code 1054
A Codons
sind
Tripletts,
die sequentiell gelesen werden 10S4
В
Die Batschlussektng des genetischen Codes
1ÛS5
С
Die Natur des genetischen. Codes 1057
1 Transfer-RNA nnd ihre
âraieoaeylierung ÏÛ60
A
Staate der ÄNA 1060 . '
■
В
.ammoacyl-tilNA-'SiaAetasett
1062
С
Codon-AnticoaoÄ'WecJisehmrhiHgeÄ
ЇОб?
3
КМшѕешеп
ÎÙ68
Ä
Das
probryotìsAe Rìhesem besteàt
ш
-zwei
üatereksbeiten
ίο?»
В
Das eafeatf
otiscte
Mbûsora
ist größer aad taaa^exer
atágébaut
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4 Translation WM
- ■
·Α
fetteoMäatioa
lift
■ ■
В
Das Mboso«
іесІнШей
die
шША,
teWysiert
■àie
BfláiiHg der f eptíÄI&ámg
id
gekt
dann
аш
Båebstea
Ctłioa
water
2083
С
fteiseiaałgsftfetorea
Ьебааш
ueïsadâtfon.
ЇЮ!
5
Posttranslationaie
Modifikation
(РТМ)
1095
A Ribosomenassoziierte Chaperone
unterstützen
die Proteinfaltung 1096
В
Neu synthetisierte Proteine können
kovalent
modifiziert werden 1097
Exkurs 27.1 Biochemie im Fokus
Evolution des genetischen
Codés
1059
Exkurs 27.2 Biochemie im Fokus
Erweiterung des genetischen Codes 1069
Exkurs 27.3 Biochemie im Organismus
Auswirkungen von Antibiotika auf die
Proteinbiasynthese 1092
Kapitel 28 Regulation der Cenexpression 1104
1 Organisation des Genoms 1105
A
Anzahl der Gene 1106
В
Genauster 1109
С
Eukaryotische Genome haben
repetitive
Sequenzen HU
2 Regulation der prokaryotischen Genexpression 1114
A
Der iac-Repressor 1114
В
Katabõlitrepression:
Ein Beispiel
fur
Genaktivierung 1118
С
Attenuierung 1120
D
Riboswitches 1122
3 Regulation der eukaryotischen Genexpression 1123
A
Chromatinstruktur und Genexpression 1123
В
Eukaryoten enthalten mehrere
Transkriptionsaktivatoren 1135
C Posttraňskriptionale
Kontrollmechanismen 1141
D
Antikörpervielfalt entsteht durch
somatische
Rekombination und Hypermutation 1146
4 Zellcyclus, Krebs und Apoptose 1149
A
Der Zelcyclus ist streng reglementiert 1149
В
Tumorsuppressoren verhindern Krebs 1151
С
Apoptose 1155
D
Molekulare Grundlagen der Entwicklung 1158
Exkurs 28.1 Biochemie im Organismus
Krankheiten durch
Jrmudeotìawìeaerhoìungen
1112
Exkurs 28.2 Biochemie im Fokus
Die inaktivienmg des X-Chromosoms 1124
Exkurs 28.3 Biochemie im Fokus
Nonsense-vermittelter RNA-Abbau 1143
JJ
Glossar 1170
Lösungen zu den Aufgaben 1202
Sachregister
124Ù |
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