Lehrbuch der Biochemie

Dritte, vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage
ISBN: 978-3-527-34286-0
Verlag: Wiley-VCH GmbH

Buch, Deutsch, 1491 Seiten, Format (B × H): 230 mm x 287 mm, Gewicht: 3876 g

Mit erweiterten Lernhilfen vermittelt auch die dritte Auflage des "Voet" die unverzichtbaren Grundlagen und zentralen Themen der Biochemie. Die chemische Perspektive wird ergänzt durch wichtige Anwendungen aus Biotechnologie, Medizin und Pharmazie.

Autoren/Hrsg.

Voet, Donald

Voet, Judith G.

Pratt, Charlotte W.

Weitere Mitwirkende

Häcker, Bärbel

Prowald, Alexandra

Fachgebiete

• Medizin | Veterinärmedizin Medizin | Public Health | Pharmazie | Zahnmedizin Vorklinische Medizin: Grundlagenfächer Biochemie (med.)
• Naturwissenschaften Chemie Organische Chemie Biochemie

Inhaltsverzeichnis

I EINFÜHRUNG
1. Die Chemie des Lebens
2. Wasser
II BIOMOLEKÜLE
3. Nucleotide, Nucleinsäuren und genetische Information
4. Aminosäuren
5. Proteine: Primärstruktur
6. Dreidimensionale Struktur von Proteinen
7. Proteinfunktion: Myoglobin und Hämoglobin, Muskelkontraktion und Antikörper
8. Kohlenhydrate
9. Lipide und biologische Membranen
10. Transport durch Membranen
III ENZYME
11. Enzymatische Katalyse
12. Enzymkinetik, Hemmung und Regulation
13. Biochemische Signalwege
IV METABOLISMUS
14. Einführung in den Stoffwechsel
15. Glucose-Katabolismus
16. Glykogenstoffwechsel und Gluconeogenese
17. Citratcyclus
18. Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung
19. Photosynthese
20. Lipidstoffwechsel
21. Aminosäuremetabolismus
22. Energiestoffwechsel der Säuger: Vernetzung und Regulation
V GENEXPRESSION UND REPLIKATION
23. Nucleotidstoffwechsel
24. Struktur von Nucleinsäuren
25. DNA-Replikation, DNA-Reparatur und Rekombination
26. Transkription und RNA-Prozessierung
27. Translation
28. Regulation der Genexpression

Teil I Einführung 1

Kapitel 1 Einführung in die Chemie des Lebens 3

1.1 Der Ursprung des Lebens 3

1.2 Zelluläre Strukturen 7

1.3 Thermodynamik 14

Kapitel 2 Wasser 29

2.1 Physikalische Eigenschaften von Wasser 29

2.2 Chemische Eigenschaften von Wasser 39

Teil II Biomoleküle 53

Kapitel 3 Nucleotide, Nucleinsäuren und genetische Information 55

3.1 Nucleotide 56

3.2 Einführung in die Nucleinsäurestruktur 59

3.3 Übersicht über die Nucleinsäurefunktion 64

3.4 Nucleinsauresequenzierung 67

3.5 Manipulierung der DNA 81

Kapitel 4 Aminosäuren 101

4.1 Aminosäurestrukturen 103

4.2 Stereochemie 110

4.3 Aminosäurederivate 114

Kapitel 5 Proteine: Primärstruktur 121

5.1 Diversität von Polypeptiden 121

5.2 Proteinreinigung 124

5.3 Proteinsequenzierung 135

5.4 Evolution von Proteinen 147

Kapitel 6 Dreidimensionale Struktur von Proteinen 163

6.1 Sekundärstruktur 164

6.2 Tertiärstruktur 178

6.3 Quartärstruktur und Symmetrie 192

6.4 Proteinfaltung und Stabilität 194

6.5 Proteinfaltung 200

Kapitel 7 Proteinfunktion: Myoglobin und Hämoglobin, Muskelkontraktion und Antikörper 221

7.1 Sauerstoffbindung an Myoglobin und Hämoglobin 221

7.2 Muskelkontraktion 243

7.3 Antikörper 256

Kapitel 8 Kohlenhydrate 269

8.1 Monosaccharide 269

8.2 Polysaccharide 277

8.3 Glykoproteine 286

Kapitel 9 Lipide und biologische Membranen 299

9.1 Klassifizierung der Lipide 299

9.2 Lipiddoppelschichten 315

9.3 Membranproteine 319

9.4 Membranstruktur und -aufbau 327

Kapitel 10 Membrantransport 357

10.1 Thermodynamik des Transports 357

10.2 Passiv vermittelter Transport 359

10.3 Aktiver Transport 375

Teil III Enzyme 391

Kapitel 11 Enzymatische Katalyse 393

11.1 Allgemeine Eigenschaften von Enzymen 394

11.2 Aktivierungsenergie und Reaktionsverlauf 399

11.3 Katalysemechanismen 401

11.4 Lysozym 412

11.5 Serinproteasen 419

Kapitel 12 Enzymkinetik, Hemmung und Regulation 439

12.1 Reaktionskinetik 439

12.2 Enzymhemmung 452

12.3 Regulation der Enzymaktivität 462

12.4 Arzneistoffentwicklung (Drug Design) 472

Kapitel 13 Biochemische Signale 487

13.1 Hormone 487

13.2 Rezeptor-Tyrosinkinasen 495

13.3 Heterotrimere G-Proteine 512

13.4 Der Phosphatidylinositolweg 523

Teil IV Metabolismus 537

Kapitel 14 Einführung in den Stoffwechsel 539

14.1 Allgemeine Einführung in den Stoffwechsel 539

14.2 Energiereiche Verbindungen 550

14.3 Redoxreaktionen (Reduktions-Oxidations-Reaktionen) 561

14.4 Experimentelle Ansätze zur Untersuchung von Stoffwechselvorgängen 567

Kapitel 15 Glucose-Katabolismus 581

15.1 Übersicht über die Glykolyse 583

15.2 Die einzelnen Reaktionsschritte der Glykolyse 585

15.3 Gärung: Der anaerobe Weg des Pyruvats 602

15.4 Kontrolle der Glykolyse 608

15.5 Stoffwechsel von anderen Hexosen als Glucose 615

15.6 Der Pentosephosphatweg 620

Kapitel 16 Glykogenstoffwechsel und Gluconeogenese 635

16.1 Glykogenabbau 636

16.2 Glykogensynthese 645

16.3 Kontrolle des Glykogenstoffwechsels 649

16.4 Gluconeogenese 659

16.5 Biosynthesewege für andere Kohlenhydrate 667

Kapitel 17 Citratcyclus 677

17.1 Überblick 678

17.2 Synthese von Acetyl-Coenzym A 681

17.3 Die Enzyme des Citratcyclus 689

17.4 Regulation des Citratcyclus 697

17.5 Mit dem Citratcyclus verbundene Reaktionen 702

Kapitel 18 Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 715

18.1 Das Mitochondrion 716

18.2 Elektronentransport 721

18.3 Oxidative Phosphorylierung 742

18.4 Kontrolle des oxidativen Stoffwechsels 756

Kapitel 19 Photosynthese 769

19.1 Chloroplasten 770

19.2 Die Lichtreaktion 775

19.3 Die Dunkelreaktion 794

Kapitel 20 Lipidstoffwechsel 811

20.1 Verdauung, Resorption und Transport von Lipiden 811

20.2 Fettsäureoxidation 820

20.3 Ketonkörper 837

20.4 Fettsäurebiosynthese 839

20.5 Regulation des Fettsäurestoffwechsels 851

20.6 Synthese von Membranlipiden 853

20.7 Cholesterinstoffwechsel 861

Kapitel 21 Aminosäuremetabolismus 879

21.1 Intrazellulärer Proteinabbau 879

21.2 Aminosäuredesaminierung 885

21.3 Der Harnstoffcyclus 891

21.4 Aminosäureabbau 896

21.5 Aminosäurebiosynthese 912

21.6 Andere Produkte des Aminosäurestoffwechsels 924

21.7 Stickstofffixierung 932

Kapitel 22 Energiestoffwechsel der Säuger: Vernetzung und Regulation 945

22.1 Spezialisierung von Organen 945

22.2 Hormonelle Kontrolle des Metabolismus der Energieträger im Körper 955

22.3 Stoffwechselhomöostase: Die Regulation von Energiestoffwechsel, Appetit und Körpergewicht 961

22.4 Störungen im Energiestoffwechsel 967

Teil V Genexpression und Replikation 983

Kapitel 23 Nucleotidmetabolismus 985

23.1 Synthese von Purinribonucleotiden 985

23.2 Synthese von Pyrimidinribonucleotiden 993

23.3 Bildung von Desoxyribonucleotiden 997

23.4 Nucleotidabbau 1008

Kapitel 24 Struktur von Nucleinsäuren 1021

24.1 Die DNA-Helix 1022

24.2 Strukturstabilisierende Kräfte bei Nucleinsäuren 1039

24.3 Fraktionierung von Nucleinsäuren 1048

24.4 DNA-Protein-Wechselwirkungen 1051

24.5 Eukaryotische Chromosomenstruktur 1062

Kapitel 25 DNA-Replikation, DNA-Reparatur und Rekombination 1075

25.1 DNA-Replikation: Ein Überblick 1076

25.2 DNA-Replikation in Prokaryoten 1078

25.3 Eukaryotische DNA-Replikation 1094

25.4 DNA-Schäden 1101

25.5 DNA-Reparatur 1105

25.6 Rekombination 1112

Kapitel 26 Transkription und RNA-Prozessierung 1139

26.1 Prokaryotische RNA-Transkription 1139

26.2 Transkription in Eukaryoten 1151

26.3 Posttranskriptionale Prozessierung 1167

Kapitel 27 Proteinbiosynthese 1193

27.1 Der genetische Code 1193

27.2 Transfer-RNA und ihre Aminoacylierung 1199

27.3 Ribosomen 1210

27.4 Translation 1218

27.5 Posttranslationale Bearbeitung 1242

Kapitel 28 Regulation der Genexpression 1255

28.1 Organisation des Genoms 1255

28.2 Regulation der prokaryotischen Genexpression 1265

28.3 Regulation der eukaryotischen Genexpression 1277

28.4 Zellcyclus, Krebs, Apoptose und Entwicklung 1311

Glossar 1335

Lösungen zu den Aufgaben 1366

Stichwortverzeichnis 1440

Über Autor(innen)

Donald Voet studierte am California Institute of Technology und in Harvard. Er lehrte und forschte fast 40 Jahre an der University of Pennsylvania und war daneben in der Ausbildungskommission der Internationalen Union für Biochemie und Molekularbiologie (IUBMB) tätig. Neben den vier Vorauflagen dieses Lehrbuchs hat er auch das Fortgeschrittenenlehrbuch "Biochemistry" mit verfasst.

Judith Voet studierte an der Brandeis University und an der University of Pennsylvania. Sie unterrichtete 26 Jahre lang Bachelor- und Masterstudenten in Biochemie, zuletzt am Swarthmore College in Pennsylvania. Genau wie ihr Mann Donald war sie in der Ausbildungskommission der IUBMB tätig und gab gemeinsam mit ihm die Zeitschrift "Biochemistry and Molecular Biology Education" heraus für die beide noch Mitglieder des Editorial Board sind.

Charlotte Pratt studierte an der University of Notre Dame und an der Duke University. Als Donald und Judith Voets sie zur Mitarbeit einluden, hatte sie bereits mehrere Lehrbücher redigiert oder selbst geschrieben. Seit 2004 unterrichtet sie an der Seattle Pacific University Biologen und Chemiker und ist Koautorin des Lehrbuchs "Essential Biochemistry".