Grundzüge Der Physiologischen Chemie

ISBN-13: 9783540124023 / Niemiecki / Miękka / 1983 / 362 str.

G. Laffler

Opis

Der Verfasser kennt aus langjahriger Lehrtatigkeit die Schwie rigkeiten des Anfangers, sich in das immer umfangreicher werdende Gebiet der physiologischen Chemie .einzuarbeiten. Unter diesem Aspekt ist das vorliegende Heidelberger Taschenbuch konzipiert worden, das in kurzer Form die wich tigsten Aspekte der physiologischen Chemie behandelt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Schilderung des Zellstoffwech sels mit Substratabbau, Energiestoffwechsel und Biosynthesen sowie dem Stoffwechsel wichtiger Gewebe und der hormonel len Stoffwechseikontrolle. Ais Ergiiozung dienen Kapitel iiber Struktur und Funktion von Proteinen und Enzymen. Die Darstellung beschrankt sich auf die fUr das Verstandnis wesent lichen Tatsachen und beriicksichtigt den laut Gegenstandskata log fUr die arztliche Vorpriifung geforderten Stoff. Der Schwerpunkt des Buches liegt auf dem Stoffwechsel des tierischen Organismus. Es ist aus diesem Grund besonders fUr Studenten der Medizin und Zahnmedizin, daneben aber auch fUr Biologen, Chemiker und Pharmazeuten gedacht. Es solI den Lesern den Einstieg in die physiologische Chemie vermit teln, das Arbeiten mit umfangreicheren Lehrbiichern erleich tern und schlieBlich als Hilfe bei der Examensvorbereitung dienen."

Spis treści

1 Die Bauteile des tierischen Organismus.- Das Prinzip des Aufbaus lebender Organismen aus einfachen Bauteilen.- Die am Aufbau der subzellulären Organellen beteiligten Verbindungen.- Monosaccharide.- Fettsäuren.- Aminosäuren.- Nucleotide.- Die Entstehung der monomeren Bauteile tierischer Zellen.- 2 Aminosäuren und Proteine.- Aminosäuren.- Die proteinogenen Aminosäuren.- Die Bedeutung der Aminosäureseitenketten für Struktur und Funktion von Proteinen.- Trennung und Nachweis von Aminosäuren.- Polymere von Aminosäuren: Peptide und Proteine.- Die Peptidbindung.- Die dreidimensionale Struktur von Proteinen und Peptiden.- Die Primärstruktur von Peptiden und Proteinen.- Die Sekundärstruktur von Proteinen und Peptiden.- Die Tertiärstruktur von Proteinen und Peptiden.- Die Quartärstruktur von Proteinen.- Trennungs- und Nachweismethoden von Peptiden und Proteinen.- Fraktionierung nach Teilchengröße.- Trennung nach Ladungsunterschieden.- Auftrennung von Proteingemischen aufgrund ihrer Löslichkeit.- Quantitative Bestimmung von Proteinen.- Biologisch wichtige Peptide und Proteine.- 3 Die Biokatalyse.- Proteine als Katalysatoren.- Einteilung von Enzymen und ihre Nomenklatur.- Allgemeiner Aufbau von Enzymen.- Enzymkinetik.- Die Spezifität der Enzymkatalyse.- Die Bestimmung der Enzymaktivität.- Die Beziehungen zwischen Substratkonzentration und enzymkatalysiertem Substratumsatz.- Grundlagen der Reaktionskinetik.- Abhängigkeit enzymkatalysierter Reaktionen von der Enzym- und Substratkonzentration.- Methoden zur Bestimmung der Michaeliskonstanten.- Weitere Faktoren, die die Geschwindigkeit enzymkatalysierter Reaktionen beeinflussen.- Temperatur.- Wasserstoffionenkonzentration.- Aktivatoren und Hemmstoffe.- Die kompetitive Hemmung.- Die nichtkompetitive Hemmung.- Die Regulation der Enzymaktivität.- Enzymregulation durch Änderung der Enzymbiosynthese.- Enzymregulation durch Änderung der katalytischen Effektivität.- Allosterische Regulation.- Regulation durch Interkonvertierung.- Der molekulare Mechanismus der Enzymkatalyse.- Stereospezifische Bindung und Fixierung des Substrates.- Säure-Basen-Katalyse.- Bildung von covalenten Bindungen zwischen Enzym und Substrat.- Die induzierte Paßform (induced fit).- 4 Der Abbau der Kohlenhydrate.- Die chemische Natur der Kohlenhydrate.- Der Abbau von Glucose zu Lactat: Die Glykolyse.- Die einzelnen Reaktionen der Glykolyse.- Die Regulation der Glykolyse.- Die Einschleusung von Glykogen in die Glykolyse.- Glykogenolyse.- Die Regulation der Glykogenolyse.- Der Abbau von Glucose im Pentosephosphatweg.- Die Reaktionen des Pentosephosphatweges.- Die biologische Bedeutung des Pentosephosphatweges.- Der Abbau von Fructose und Galactose.- Stoffwechsel der Galactose.- Stoffwechsel der Fructose.- 5 Der Citratcyclus und die biologische Oxidation.- Der Citratcyclus.- Vom Pyruvat zum Acetyl-CoA: Die Pyruvatdehydrogenase.- Vom Acetyl-CoA zum Succinat: Die Oxidation des Acetylrestes.- Vom Succinat zum Oxalacetat.- Die Regulation des Citratcyclus.- Die Beziehungen des Citratcyclus zu anderen Stoffwechselwegen.- Atmungskette und oxidative Phosphorylierung.- Prinzipien der Energiekonservierung in biologischen Systemen.- Der Elektronentransport der Atmungskette.- Die Elektronentransport-Phosphorylierung.- Hypothesen über den Mechanismus der Kopplung von.- Elektronentransport und ATP-Bildung.- An Redoxreaktionen beteiligte Enzyme.- 6 Der Abbau von Fett.- Klassifizierung der Fette.- Der Abbau der Triacylglycerine.- Die ß-Oxidation der Fettsäuren.- Die Aktivierung von Fettsäuren zu Acyl-CoA.- Die Bedeutung des Caraitins für den Transport von Acylresten in den mitochondrialen Innenräumen.- Die Einzelreaktionen der ß-Oxidation der Fettsäuren.- Die Bilanz der ß-Oxidation.- Stoffwechsel der Ketonkörper.- Biosynthese.- Verwertung.- 7 Abbauder Aminosäuren I: Stoffwechsel der Aminogruppe.- Die Übertragung von Aminogruppen durch Transaminierung.- Der Stoffwechsel des Ammoniaks.- Entstehung von Amoniak im Organismus.- Die reversible oxidative Desaminierung von Glutamat.- Nicht oxidative Desaminierung.- Ammoniakfreisetzung im Purin- und Pyrimidin-Stoffwechsel.- Aminosäureoxidasen.- Die Umwandlung von Ammoniak zu Harnstoff: Der Harnstoffcyclus.- Ammoniak und die Biosynthese N-haltiger Verbindungen.- Transport von Aminogruppen im Blut.- 8 Abbau der Aminosäuren II: Schicksal des C-Skeletts der Aminosäuren.- Der Abbau des Kohlenstoffskeletts einzelner Aminosäuren.- Beziehungen des Aminosäureabbaus zum Citratcyclus.- Grundzüge des Abbaus der verzweigtkettigen Aminosäuren.- Aminosäuren, deren Abbau a-Ketoglutarat liefert.- Aminosäuren, deren Abbau Succinyl-Co A liefert.- Aminosäuren, deren Abbau Fumarat bzw. Oxalacetat.- liefert.- Aminosäuren, deren Abbau Pyruvat liefert.- Der Abbau der aromatischen Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin.- Die Phenylketonurie als Beispiel für angeborene Enzymdefekte.- Aminosäuren und der Stoffwechsel von 1-Kohlenstoffresten.- Stoffwechsel einzelner Aminosäuren.- Stoffwechsel von Prolin und Hydroxyprolin.- Stoffwechsel des Histidins.- Der Abbau der Aminosäure Tryptophan.- Der Stoffwechsel der schwefelhaltigen Aminosäuren und die Biosynthese schwefelhaltiger Verbindungen.- 9 Stoffwechsel des Organismus bei Nahrungsmangel: Wechselbeziehungen des Kohlenhydrat-, Fett- und Proteinstoffwechsels.- Der Lipidstoffwechsel im Hunger.- Der Kohlenhydratstoffwechsel im Hunger.- Der Proteinstoffwechsel im Hunger.- Die Gluconeogenese.- 10 Substratspeicherung: Biosynthese von Glykogen und Triacylglycerinen.- Die Speicherung von Kohlenhydraten.- Die Einzelreaktionen der Glykogenbiosynthese.- Die Regulation der Glykogenbiosynthese.- Die Speicherung von Triacylglycerinen.- Die Einzelreaktionen der Triacylglycerin-Biosynthese.- Die Biosynthese der Fettsäuren.- CarboxylierungvonAcetyl-CoAzuMalonyl-CoA.- Die Fettsäuresynthetase.- Die Regulation der Fettsäure- und Triacylglycerinbiosynthese.- 11 Membranstruktur mit Biosynthese von Membranlipiden.- Der Aufbau biologischer Membranen.- Der Stoffwechsel der Phosphoglyceride.- Biosynthese.- Abbau.- Stoffwechsel der Sphingolipide.- Biosynthese.- Abbau.- Der Stoffwechsel des Cholesterins.- Biosynthese.- Abbau.- 12 Biosynthese von Zuckern und Zuckerderivaten.- Prinzip der Verwendung nukleotidaktivierter Zucker für Kohlenhydratbiosynthesen.- Der Stoffwechsel der Glucuronsäure.- Die Biosynthese von UDP-Glucuronat.- Stoffwechsel des UDP-Glucuronates.- Biosynthese der in Glykoproteinen und Glykosaminoglykanen vorkommenden Zucker.- Biosynthese von Polysacchariden.- Die Heteroglykane.- Glykoproteine.- Proteoglykane.- 13 Der Stoffwechsel von Nucleotiden.- Die Mononucleotide.- Aufbau von Mononucleotiden.- Funktion von Mononucleotiden.- Der Stoffwechsel von Purinen und Pyrimidinen.- Biosynthese der Purine.- Die Pyrimidinbiosynthese.- Die Biosynthese von Desoxiribonucleotiden.- Die Wiederverwertung von Purin- und Pyrimidinbasen.- Der Abbau der Purinbasen.- Abbau der Pyrimidine.- Nucleinsäuren (Polynucleotide).- Primärstruktur der Nucleinsäuren.- Konformation der Nucleinsäuren.- 14 Der Stoffwechsel der Nucleinsäuren.- Bedeutung von Nucleinsäuren als Informationsträger.- Die Replikation.- Die Transkription.- Mechanismus der Transkription.- Regulation der Transkription.- Die Verhältnisse bei Prokaryoten: Das Operonmodell.- Die Verhältnisse bei Eukaryoten.- Hemmstoffe der Nucleinsäurebiosynthese.- Der enzymatische Abbau der Nucleinsäuren.- 15 Die Proteinbiosynthese.- Das Prinzip der Proteinbiosynthese: Translation der in der DNS gespeicherten Information.- Die mRNS als Matrize für die Proteinbiosynthese.- Aminoacyl-tRNS: Der Schlüssel für die Translation von Basensequenz in Aminosäuresequenz.- Die Ribosomen.- Die ribosomale Proteinbiosynthese.- Posttranslationale Modifikation von Proteinen.- Veränderungen des genetischen Materials.- Veränderungen des genetischen Materials durch Mutationen.- Änderungen des genetischen Materials durch Viren.- 16 Ernährung, Verdauung und Resorption.- Die Energiebilanz des menschlichen Organismus.- Die einzelnen Nahrungsbestandteile.- Proteine.- Kohlenhydrate.- Fette.- Essentielle Nahrungsbestandteile.- Essentielle Aminosäuren.- Essentielle Fettsäuren.- Vitamine.- Die wasserlöslichen Vitamine.- Thiamin (Vitamin B1).- Riboflavin (Vitamin B2).- Nikotinsäureamid.- Biotin.- Pyridoxin (Vitamin B6).- Pantothensäure.- Folsäure.- Cobalamin (Vitamin B12).- Ascorbinsäure (Vitamin C).- Die fettlöslichen Vitamine.- Retinol (Vitamin A).- Calciferol (Vitamin D).- Phyllochinon (Vitamin K).- Tocopherol (Vitamin E).- Die Spurenelemente.- Die Übergangsmetalle.- Eisen.- Kupfer, Zink, Mangan, Kobalt und Molybdän.- Jod.- Fluor.- Verdauung und Resorption von Nahrungsstoffen.- Die gastrointestinale Sekretion.- Abbauund Resorption einzelner Nahrungsbestandteile.- Kohlenhydrate.- Proteine, Peptide und Aminosäuren.- Fette.- Wasser und Elektrolyte.- Bedeutung der Bakterienflora des Intestinaltraktes.- 17 Die Regulation des Stoffwechsels durch Hormone.- Wirkungsmechanismus von Hormonen.- Hormonwirkung über Wechselwirkung mit der Zellmembran.- Hormonwirkung auf der Ebene der Transkription bzw..- Translation.- Stoffwechsel von Hormonen.- Hormonelle Regelkreise.- Methoden des Hormonnachweises.- Kontrolle des Intermediärstoffwechsels: Rasch wirksame Hormone.- Insulin.- Struktur, Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkungen.- Glucagon.- Struktur, Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkungen.- Noradrenalin und Adrenalin.- Biosynthese und Speicherung.- Biochemische Wirkung.- Abbau.- Der Diabetes mellitus.- Kontrolle von Wachstum und Differenzierung: Langsam wirkende Hormone.- Das Wachstumshormon (STH).- Synthese und Sekretion.- Biochemische Wirkung.- Die Hormone der Schilddrüse.- Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkung.- Die Sexualhormone.- Die gonadotropen Hormone der Hypophyse.- Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkungen.- Die Androgene.- Biosynthese.- Biochemische Wirkungen.- Die Östrogene.- Biosynthese.- Wirkung.- Die Gestagene.- Der Abbau der Sexualhormone.- Die Glucocorticoidhormone der Nebennierenrinde.- Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkung.- Hormone, die in den Stoffwechsel von Calcium und Phosphat eingreifen.- Parathormon.- Biosynthese und Sekretion.- Biochemische Wirkung.- Thyreocalcitonin.- Hormone, die den Stoffwechsel von Elektrolyten beeinflussen.- Die Mineralocorticoide.- Die Hormone des Hypophysenhinterlappens.- Die Gewebshormone.- 18 Das Blut.- Die korpuskulären Elemente des Blutes.- Erythrocyten.- Hämoglobin.- Das Häm.- Die Bedeutung des Hämoglobins beim Transport von CO2.- DieHämoglobinopathien.- Biosynthese und Abbau von Häm.- Der Stoffwechsel der Erythrocyten.- Bildung und Abbau von Erythrocyten.- Granulocyten.- Die Lymphocyten und das Immunsystem.- Die humorale und zelluläre Immunantwort.- Die Antigene.- Die Antikörper.- Bedeutung immunologischer Reaktionen.- Die Thrombocyten und die Blutgerinnung.- Thrombocytenaggregation.- Die plasmatische Blutgerinnung.- Aktivierung durch das extravasculäre System.- Aktivierung durch das intravasculäre System.- Vitamin K.- Heparin.- Vitamin K- Antagonisten.- Hemmung der Blutgerinnung in vitro.- Die Fibrinolyse.- Blutplasma und Blutserum.- Die Plasmaproteine.- Die niedermolekularen Bestandteile des Blutes.- 19 Die Leber.- Spezifische Stoffwechselfunktionen der Leber.- Stoffwechselfunktionen.- Die Entgiftung von körpereigenen und körperfremden Substanzen in der Leber.- 1 der Biotransformation: Oxidative bzw. reductive Umwandlung.- 2 der Biotransformation: Die Konjugation.- Die Entwicklung des Biotransformationssystems.- Der Stoffwechsel lebertoxischer Substanzen.- Die Gallenflüssigkeit.- 20 Das Fettgewebe.- 21 Das Muskelgewebe.- Mechanismus der Muskelkontraktion.- Der Energiestoffwechsel des Muskelgewebes.- 22 Das Nervengewebe.- Der Aufbau des Nervensystems.- Stoffwechsel des Nervengewebes.- Nervenleitung und Überträgerstoffe.- 23 Binde-und Stützgewebe.- Bauteile des Bindegewebes.- Kollagen und Elastin.- Die Proteoglykane.- Die Architektur des Bindegewebes.- Der Stoffwechsel des Binde- und Stützgewebes.- Der Kollagenstoffwechsel.- Der Stoffwechsel der Proteoglykane.- Störungen des Bindegewebsstoffwechsels.- Kollagenstoffwechsel.- Stoffwechsel der Proteoglykane.- Knochen und Knochenbildung.- 24 Sachverzeichnis.

O autorze

Georg Löffler ist Professor an der Universität Regensburg.