Download e-book for kindle: Angewandte Biophysik by Helmut Pfützner

By Helmut Pfützner

ISBN-10: 3211008764

ISBN-13: 9783211008768

Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden method bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte und beschäftigt Physiologen, Biologen und Physiker gleichermaßen. Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinäre Leserschaft auf. Der Bogen spannt sich dabei von der molekularen Biophysik bis hin zur Wechselwirkung zwischen Feldern und Strahlen mit biologischen Systemen. Dazwischen liegen die biophysikalische Analytik und die umfassende Physik des Nerven- und Muskelsystems. Vermehrt müssen unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt werden. In dieser anwendungsorientierten Überblicksdarstellung wird auf Behandlungen formaler mathematischer Modelle weitgehend verzichtet, in allen Fällen wird aber versucht, quantitative Größenordnungen zu vermitteln. Das Buch soll studierende und ausübende Techniker, Biologen, Physiologen und Mediziner zu kompetenten Kooperationspartnern machen.

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3 Proteine Proteine(= Eiweiße) sind universelle Bestandteile aller Zellstrukturen. Sie sind an Membranen ebenso beteiligt wie an Organellen, Chromosomen, Enzymen oder auch Hormonen. Strukturell zeigen sie unbegrenzte Mannigfaltigkeit. R1 I coo8 CH 3-CH \ NH I 0 H II I H-N "c [B{ C -OH / "-H a b Abb. 12. Aufbau von Proteinen. (a) Aminosäure als Grundelement. (b) Aus vier polymerisierten Aminosäuren bestehendes Peptid mit jeweils anderem Rest; Rl Ala (Kurzbezeichnung für Alanin), R2 Asp, R3 Ser, R4 Lys.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophoben Enden im Kugelzentrum konzentriert sind. Die hydrophilen Enden hingegen sind nach außen gerichtet und können somit mit Wassermolekülen "wechselwirken". Aber auch untereinander können sie in Beziehung treten, indem sich die Kopfteile einander elek- Abb. 11. Beispiel einer energetisch günstigen Kugelanordnung von Lipiden in Wasser. Die hydrophilen Kopfenden zeigen Wechselwirkung mit Wassermolekülen, aber auch untereinander. Wie angedeutet, können Kopfenden auch negativ geladen sein.

23. Beispiel einer komplexen Enzymstruktur (dem Vit- amin B12 verwandtes Coenzym B12) mit eingelagertem Schwermetallion Co 2• bzw. Co3 •• molekularer Reaktionen steuern. 24. veranschaulicht dies am Beispiel einer Konformationsänderung eines Biomoleküls als Substrat - so bezeichnet man die vom Enzym beeinflußte Struktur. Gehen wir nun davon aus, daß das Substrat sowohl die Konformation Kl als auch jene K2 in stabiler Weise einnehmen kann. Den beiden Zuständen wollen wir die Energieinhalte W1 und W 2 zuschreiben, wobei auf eine nähere Definition von W verzichtet sei; die Chemie verwendet hier den Begriff der freien Energie.

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Angewandte Biophysik by Helmut Pfützner


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