Werner Mäntele: Biophysik, Flexibler Einband

Beschreibung

Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten.
Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang.
Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden.
Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere Eigenschaften biologischer Membranen Transportprozesse über biologische Membranen Grundlagen biologischer Energiewandlung Spektroskopische Messmethoden Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen Strahlenbiophysik

Inhaltsangabe

1. Einleitung
Biophysik im Umfeld von Physik, Chemie, Biochemie, Biologie und Medizin

2. Bindungen, Wechselwirkungen und Kräfte in biochemischen Strukturen
Elektronenaffinität und chemische Bindung
kovalente Bindung, ionische Bindung, Wasserstoffbrückenbindung
Potentialkurven, Bindungskräfte und -Energien
Kraftkonstanten und Kraftfelder

3. Strukturen und Eigenschaften von Nukleinsäuren und Proteinen
Eigenschaften von Nukleinsäuren; Konformation und Ordnung, Basenpaarung
Eigenschaften von Aminosäuren
und ihre Eigenschaften bei der Strukturbildung
Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstrukturen
Dynamik von Proteinen
-Base-Gleichgewichte, isoelektrischer Punkt

4. Lipide als Bausteine biologischer Membranen
Lipidstrukturen, Konformation, PhasenübergaÅNnge, Lipiddruck, Lipidmischungen, Lipide an Grenzflächen

5. Strukturen und Eigenschaften biologischer Membranen
Zellen und Organellen
Aussenmembranen, Lipidmembranen
Kompartimentierung durch Membranen

6. Elektrische und mechanische Eigenschaften von Lipidmembranen
Widerstand und Kapazität von Lipiddoppelschichten
Membranfluidität

7. Transport durch Membranen
Aktiver und passiver Transport
Poren, Carrier und Transportsysteme
Energetik des Transports

8. Ionendiffusion, Diffusionspotentiale, Grenzflächenpotentiale

9. Biologische Energieformen und Energieumwandlungen
Energetisierung von Membranen
Energie aus Redoxprozessen
Chemische Energie aus Spaltungsreaktionen
Photosysnthese, Atmungskette, mechanische Energiewandlung

10. Elektrochemische Potentiale
Redoxprozesse und biologische Redoxsysteme

11. Elektrodenreaktionen und Potentialmessungen
Konzentrationsketten, pH-Elektrode, ionenselektive Elektroden

12. Chemische und biochemische Reaktionen
Geschwindigkeit chemischer Reaktionen
Gleichgewichte
Ordnung von Reaktionen, Parallel- und Folgereaktionen
Enzymreaktionen und Enzymkinetik
Allosterische und kooperative Wechselwirkungen

13. Strukturanalyse I: Hochauflösende Strukturuntersuchungen
Proteinkristallographie (3D), Röntgenbeugung, Elektronenbeugung (2D), Neutronenbeugung
2-D-NMR-Spektroskopie, Festkörper-NMR-Spektroskopie

14. Strukturanalyse II: