Biochemie des Menschen E-Book

Florian Horn

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 1906

Veröffentlichungsjahr: 2020

Beschreibung

Biochemie - so verständlich wie nie

Mit Spaß Biochemie lernen - das geht wirklich. Hier werden die immer wiederkehrenden Grundprinzipien auf den Punkt gebracht. Du wirst schnell verstehen, wie klar die Biochemie strukturiert ist. Mit Witz und überraschenden Vergleichen werden Wissensinhalte vermittelt.

Alles, was du brauchst!

Du erarbeitest dir rasch den prüfungsrelevanten Stoff. Zusätzlich helfen dir evolutionäre Hintergründe dabei, die Vorgänge im menschlichen Körper besser zu verstehen. Anschauliche Bezüge zur klinischen Praxis motivieren dich. Das Ganze wurde frisch überarbeitet, sodass du auch z.B. aktuellste Gentechnik prima erklärt findest.

Jederzeit zugreifen: Die Inhalte dieses Buches kannst du dir online freischalten und sie dann mit allen gängigen Smartphones, Tablets und PCs nutzen.

Leseprobe

Biochemie des Menschen

Das Lehrbuch für das Medizinstudium

Marco Armbruster (Mitarbeiter früherer Auflagen), Jacqueline Moltzau Anderson, Jan Nassrallah (Mitarbeiter früherer Auflagen), Laura Nassrallah (Mitarbeiter früherer Auflagen), Isabelle Nath (Mitarbeiter früherer Auflagen), Bettina Otte (Mitarbeiter früherer Auflagen), Carina Polzer, Michael Pritsch (Mitarbeiter früherer Auflagen), Nadine Schneider (Mitarbeiter früherer Auflagen), Katharina Trugenberger, Paul Ziegler (Mitarbeiter früherer Auflagen), Silke Berghold (Mitarbeiter früherer Auflagen), Franziska Blaeschke, Christian Grillhösl (Mitarbeiter früherer Auflagen), Matthias Gröll, Simone Harrasser (Mitarbeiter früherer Auflagen), Florian Horn, Daniel Koch (Mitarbeiter früherer Auflagen), Katharina Lechner

8., überarbeitete und erweiterteAuflage

1213 Abbildungen

Einige Vorwörter

Evolution schafft Ordnung.

Ernst Walter Mayr (1904−2005)

Liebe Leser!

Voraussetzung, um zu verstehen, was im Körper eines Patienten vorgeht, ist der Vergleich mit dem gesunden Menschen, dessen Funktionieren systematisch in der Vorklinik betrachtet wird; die Biochemie und Molekularbiologie liefern dafür die molekularen Bausteine.

Unser Anliegen ist es dabei seit Anfangstagen, Erklärungen für Funktionen und Zusammenhänge zu versuchen sowie auf Grundmechanismen aufmerksam zu machen. Warum findet ein Stoffwechselweg in diesem Kompartiment, in dieser Zelle, in diesem Organ statt? Ein wichtiger Gedanke ist dabei in all den Jahren aber zugegebenermaßen zu kurz gekommen: Die Frage nach dem Wann und Warum überhaupt; die Frage nach dem evolutionären Ursprung.

Das erste Auftauchen eines Moleküls, eines Stoffwechselweges, eines Organs – zusammenfassend: einer Funktion – offenbart in den meisten Fällen tieferliegende und grundlegendere Zusammenhänge, die Ordnung in eine immer komplexer werdende Welt bringen können. Und mehr noch: Ohne die Berücksichtigung der evolutionären Hintergründe können manche der Interaktionen überhaupt nicht verstanden werden.

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Natürlich machen solche Zusammenhänge im Physiologischen nicht vor den Erkrankungen halt. Im Gegenteil: Mitunter erklären diese sich nur aus ihrer Evolutionsgeschichte, was durch mittlerweile zahlreiche Beispiele in der Klinik belegt ist. Es wird also Zeit, sich grundsätzlich und systematisch mit der Evolution des – oder besser zum – Menschen und all seiner ‚Inhaltsstoffe‘ auseinanderzusetzen, und das sollte sinnvollerweise in der Vorklinik beginnen.

Damit über inhaltliche Zusammenhänge und zeitliche Reihenfolgen gesprochen werden kann, ist in der weitgehend ‚zeitlosen‘ Medizin ein Zeitstrahl als Rahmen Voraussetzung. Eine verkürzte ‚medizinorientierte‘ Phylogenese liefert die Grundlage, weil – vor allem in der Biochemie – die ursprünglichen Funktionen und Organe selten (oder gar nicht) in Fossilien gefunden werden können. Vielmehr erfolgt ein Vergleich mit heutigen Tieren in der Vorstellung, dass sich daraus auch unsere Anfangsgeschichten ableiten lassen. Und das funktioniert oftmals erstaunlich gut.

Daraus aber ergeben sich zusammenhängende ‚Geschichten‘, die das scheinbare Gewirr an Molekülen und Stoffwechselwegen in einem neuen Licht erscheinen lassen. Bisher noch nebeneinander agierende Mitspieler erscheinen in ihrer zeitlichen (und damit inhaltlichen) Abfolge, was aus einem statischen ein sehr viel dynamischeres System werden lässt. Natürlich lassen sich derlei Zusammenhänge als Erklärungen bedeutend einfacher lernen und auch behalten.

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Ein nicht zu unterschätzender Aspekt ist, dass Patienten meistens sehr viel grundsätzlicher nach den Ursachen für ihre Erkrankung fragen, wodurch die evolutionären Überlegungen auch ganz direkt beim Gespräch mit dem Patienten helfen können. Evolutionäre Erklärungsversuche sind dabei weit weniger ‚spekulativ‘ als man annehmen könnte. Denn natürlich müssen sie in der Lage sein, bekannte Zusammenhänge erklären (oder in Frage stellen) zu können, was eine Theorie im Zweifel sicherer und nicht unsicherer werden lässt. Nebenbei bemerkt sollte man nicht dem Trugschluss erliegen, in der heutigen Medizin sei alles gesichert. Die Medizinhistorie ist voll von (manchmal fatalen) Irrtümern.

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Dem Georg Thieme Verlag danken wir für die Bereitschaft und insbesondere Frau Mascha Friedrich für ihren Einsatz bei der Umsetzung und Herrn Dr. Wilhelm Kuhn für die redaktionelle Durchsicht der neuen Textteile.

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Es ist tatsächlich eine gute Zeit, sich mit diesem angenehm interdisziplinären Bereich zu beschäftigen, weil zahlreiche Überlegungen bereits publiziert sind (siehe im Literaturverzeichnis). Die Evolutionsgeschichte bietet eine Fundgrube an Erklärungen, die auf ihre Integration in die Medizin warten, und das neue Verstehen altbekannter Zusammenhänge ist für jeden an der Physiologie des Menschen Interessierten eine wirkliche Freude.

Und so seien auch unsere Leser aufgefordert, sich an diesem Diskurs aktiv zu beteiligen, indem sie stets fragen, zu welchem Zweck etwas entstanden (bzw. geblieben) sein könnte. Es lohnt sich, nach neuen Hintergründen Ausschau zu halten, und es lernt sich sehr viel besser in Geschichten und Funktionszusammenhängen als mit singulären Fakten und ‚Listen‘.

Evolution integriert in die Medizin hat als Projekt gerade erst begonnen und muss hier systembedingt noch lückenhaft bleiben. Am Ende aber dürfte ein Paradigmenwechsel stehen, der ähnlich tiefgreifend wie die Einführung der Physiologischen Chemie (Biochemie) in die Medizin werden könnte.

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Sapere aude!

Kiel, im Sommer 2020

Florian Horn

Inhaltsverzeichnis

Titelei

Einige Vorwörter

Liebe Leser!

Teil I Grundlagen der Chemie

1 Allgemeine Chemie

1.1 Die chemische Bindung

1.1.1 Freie Elektronen und freie Elektronenpaare

1.1.2 Die Oktettregel

1.1.3 Die Elektronegativität

1.1.4 Starke Bindungen – Hauptvalenzen

1.1.5 Koordinative Bindungen

1.1.6 Schwache Bindungen – Nebenvalenzen

1.2 Funktionelle Gruppen und ihre Reaktionen

1.2.1 Wichtige sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen

1.2.2 Wichtige schwefelhaltige funktionelle Gruppen

1.2.3 Wichtige stickstoffhaltige funktionelle Gruppen

1.3 Reaktionen einer menschlichen Zelle

1.3.1 Die Grundreaktionstypen

1.3.2 Die Rolle der Säure-Basen-Reaktionen

1.4 Isomerien – einmal ganz in Ruhe …

1.4.1 Konstitutionsisomerie

1.4.2 Stereoisomerie

1.5 Mesomerie

2 Kohlenhydrate

2.1 Was sind Kohlenhydrate?

2.2 Monosaccharide

2.2.1 Hexosen – die 6er-Zucker

2.2.2 Pentosen – die 5er-Zucker

2.2.3 Reaktionen der Monosaccharide

2.2.4 Nachweismethoden

2.3 Disaccharide

2.3.1 Maltose und Isomaltose – Malzzucker

2.3.2 Laktose – Milchzucker

2.3.3 Saccharose – Haushaltszucker

2.4 Oligosaccharide

2.5 Polysaccharide

2.5.1 Homoglykane

2.5.2 Heteroglykane

3 Lipide

3.1 Chemie und Systematik der Lipide

3.1.1 Amphiphile Lipide

3.1.2 Systematik der Lipide

3.2 Fettsäuren

3.2.1 Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

3.2.2 Geradzahlige und ungeradzahlige Fettsäuren

3.2.3 Essenzielle Fettsäuren

3.3 Glycerin-Derivate

3.3.1 Triacylglycerine (TAG) – das klassische Fett

3.3.2 Glycerophosphatide – Membranfett

3.4 Sphingosin-Derivate

3.4.1 Sphingosinphosphatide

3.4.2 Glykolipide

3.5 Isopren-Derivate

3.5.1 Was ist eigentlich Isopren?

4 Aminosäuren und Proteine

4.1 Aminosäuren

4.1.1 Die 21 proteinogenen Aminosäuren

4.1.2 Nicht proteinogene Aminosäuren

4.1.3 Eigenschaften der Aminosäuren

4.1.4 Reaktionen der Aminosäuren

4.2 Peptide und Proteine

4.2.1 Die Peptidbindung

4.2.2 Auf- und Abbau der Proteine

4.2.3 Benennung der Peptide

4.2.4 Räumliche Anordnung von Proteinen

4.2.5 Denaturieren und Fällen

4.2.6 Auftrennung von Proteinen – die Elektrophorese

4.2.7 Funktionen der Proteine im Körper

4.2.8 Prionen

5 Nukleotide und Nukleinsäuren

5.1 Chemie der Nukleotide

5.1.1 Die Basen

5.1.2 Nukleoside (Base + Zucker)

5.1.3 Nukleotide (Nukleosid + Phosphat)

5.1.4 Weitere Funktionen der Nukleotide

5.2 Nukleinsäuren

5.2.1 Ribose und Phosphat – für den Zusammenhalt

5.2.2 Die Basen – Träger der Information

5.2.3 Die DNA-Doppelhelix

Teil II Energie

6 Enzyme

6.1 Energetik einer chemischen Reaktion

6.1.1 Thermodynamische Systeme und Zustände

6.1.2 Thermodynamische Potenziale

6.1.3 Entropie S

6.1.4 Enthalpie H

6.1.5 Freie Enthalpie G

6.1.6 Theorie des Übergangszustandes

6.1.7 Reaktionsmodell

6.2 Funktionsweise und Aufbau von Enzymen

6.2.1 Funktionsprinzip

6.2.2 Aktives Zentrum

6.2.3 Kovalente Katalyse

6.2.4 Allgemeine Säure-Base-Katalyse

6.2.5 Räumliche Annäherung

6.2.6 Cofaktoren

6.2.7 Multifunktionale Enzyme

6.3 Kinetik einer chemischen Reaktion

6.3.1 Reaktionsordnungen

6.3.2 Michaelis-Menten-Kinetik

6.4 Enzymklassen

6.4.1 Die Grundtypen von Reaktionen

6.4.2 Oxidoreduktasen (Klasse I)

6.4.3 Transferasen (Klasse II)

6.4.4 Hydrolasen (Klasse III)

6.4.5 Lyasen (Klasse IV)

6.4.6 Isomerasen (Klasse V)

6.4.7 Ligasen (Klasse VI)

6.5 Enzymregulation

6.5.1 Enzymhemmung und Enzymaktivierung

6.5.2 Kovalente Modifikation und Interkonvertierung

6.5.3 Zymogene

6.5.4 Isoenzyme

6.5.5 Katalytische Potenz

6.6 Evolution der Enzyme

6.6.1 Ursprung der nicht enzymatischen Katalyse

6.6.2 Enzyme ‚erobern‘ die Welt

6.6.3 Wie evolvieren Enzyme?

6.6.4 Was kann sich verändern?

6.6.5 Promiskuitive Enzyme

6.6.6 Gerichtete Evolution

7 Stoffwechsel der Kohlenhydrate

7.1 Überblick

7.1.1 Reaktionswege der Kohlenhydrate

7.1.2 Die Wege des Glukose-6-Phosphats

7.1.3 Versorgung unserer Zellen mit Glukose

7.2 Die Glykolyse

7.2.1 Vorbereitungsphase – von Glukose zu Glyceral-3-Phosphat

7.2.2 Die Phase der Energieerzeugung – von Glyceral-3-Phosphat zu Pyruvat

7.2.3 Wie NADH/H+ zur Atmungskette gelangt

7.2.4 Regulation der Glykolyse oder die Frage nach der Geschwindigkeit

7.3 Schicksal des Pyruvats: PDH oder LDH

7.3.1 Aerober Abbau – Pyruvat-Dehydrogenase

7.3.2 Vitamin B1 (Thiamin)

7.3.3 Anaerober Abbau – Laktat-Dehydrogenase

7.3.4 Energiegewinn mit und ohne Sauerstoff – ein Ausblick

7.4 Der Pentosephosphatweg

7.4.1 Teil 1 – oxidativ und irreversibel

7.4.2 Teil 2 – nicht-oxidativ und reversibel

7.4.3 Aufgaben des NADPH/H+

7.4.4 Aufgaben der Ribose

7.4.5 Regulation des Pentosephosphatweges

7.5 Die Glukoneogenese

7.5.1 Welche Organe betreiben Glukoneogenese?

7.5.2 Umgehung der 3 irreversiblen Reaktionen der Glykolyse

7.5.3 Substrate des Zuckeraufbaus

7.5.4 Die Glukoneogenese und ihre 3 Kompartimente in der Zelle

7.5.5 Energiebilanz – oder was kostet Glukose?

7.5.6 Regulation der Glukoneogenese

7.6 Das Vitamin Biotin

7.6.1 Chemie des Biotins

7.6.2 Die Aufnahme von Biotin

7.6.3 Molekularer Mechanismus

7.6.4 Aufgaben von Biotin

7.6.5 Biotin und Avidin

7.7 Der Glykogen-Stoffwechsel

7.7.1 Welche Organe besitzen Glykogen-Vorräte?

7.7.2 Glykogen-Struktur

7.7.3 Glykogen-Biosynthese

7.7.4 Glykogen-Abbau

7.7.5 Regulation des Glykogen-Stoffwechsels

7.8 Andere Monosaccharide

7.8.1 Fruktose

7.8.2 Galaktose

7.8.3 Mannose

7.8.4 Aminozucker

7.9 Das Disaccharid Laktose und die Evolution der Brustdrüse

7.9.1 Die Evolution der Brustdrüse

7.9.2 Biosynthese von Milchzucker (Laktose)

7.9.3 Wasser

7.9.4 Milchproteine und Milchfett-Kügelchen

7.9.5 Laktose nach der Säuglingsphase

8 Stoffwechsel der Lipide

8.1 Einleitung

8.1.1 Überblick über die stoffwechselrelevanten Lipide

8.1.2 Was können unsere Zellen mit Lipiden anfangen?

8.1.3 Vom Teller bis in unsere Zellen

8.1.4 Regulation des Lipidstoffwechsels

8.2 Fettsäureabbau

8.2.1 Aktivierung der Fettsäuren

8.2.2 Transport der Fettsäuren ins Mitochondrium

8.2.3 Die β-Oxidation

8.2.4 Abbau anderer Fettsäuren

8.2.5 Regulation der β-Oxidation

8.2.6 Fettsäure-Oxidation in den Peroxisomen

8.3 Fettsäure-Biosynthese

8.3.1 Biosynthese der Palmitinsäure

8.3.2 Biosynthese längerer Fettsäuren

8.3.3 Biosynthese ungesättigter Fettsäuren

8.3.4 Regulation der Fettsäure-Biosynthese

8.4 Triacylglycerine (TAGs)

8.4.1 Lipogenese – die TAG-Biosynthese

8.4.2 Lipolyse – der TAG-Abbau

8.4.3 Regulation des TAG-Stoffwechsels

8.5 Ketonkörper

8.5.1 Biosynthese der Ketonkörper

8.5.2 Abbau der Ketonkörper

8.5.3 Zu viele Ketonkörper sind gar nicht gut

8.6 Cholesterin

8.6.1 Cholesterin-Biosynthese

8.6.2 Veresterung von Cholesterin

8.6.3 Verwendung von Cholesterin

8.7 Der Lipoproteinstoffwechsel

8.7.1 Überblick

8.7.2 Was transportieren Lipoproteine?

8.7.3 Die Apoproteine

8.7.4 Weg der Nahrungsfette – die Chylomikronen

8.7.5 Die Verteilung der Fette – die VLDL

8.7.6 Das Cholesterinreservoir LDL

8.7.7 Der reverse Cholesterintransport – das HDL

8.8 Noch ein paar andere Lipide

8.8.1 Phospholipide

8.8.2 Glykolipide

8.9 Vitamin A

8.9.1 Was ist Vitamin A?

8.9.2 Stoffwechsel des Vitamins A

8.9.3 Direkte Wirkungen des β-Carotins

8.9.4 Retinsäure und Zellwachstum

8.9.5 Retinal und der Sehvorgang

8.9.6 Zu viel und zu wenig Vitamin A

8.10 Das Melatonin

8.10.1 Biosynthese des Melatonins

8.10.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

8.10.3 Wege des Melatonins im Körper und dessen Abbau

9 Stoffwechsel der Proteine und Aminosäuren

9.1 Die Proteinbiosynthese

9.1.1 Translation

9.1.2 Sortierung von Proteinen

9.2 Posttranslationale Prozessierung

9.2.1 Herstellung der nativen Proteinform (Proteinfaltung)

9.2.2 Glykosylierungen

9.2.3 Weitere posttranslationale Modifikationsmöglichkeiten

9.3 Der Proteinabbau

9.3.1 Proteasomen und Ubiquitin

9.3.2 Lysosomaler Abbau

9.4 Strategien des Aminosäurestoffwechsels

9.4.1 Die wichtigsten Aminosäuren und deren Verwandte

9.4.2 Wie reagieren Aminosäuren?

9.5 Vitamin B6

9.6 Die Rolle der verschiedenen Organe

9.6.1 Die Zelle am kleinen Zeh

9.6.2 Die Muskulatur und Aminosäuren

9.6.3 Die Leber und Aminosäuren

9.7 Biosynthese der Aminosäuren

9.7.1 Einfache Biosynthese aus den α-Ketosäuren

9.7.2 Biosynthese der 2 Amide Glutamin und Asparagin

9.7.3 Biosynthese von Prolin, Serin und Glycin

9.7.4 Biosynthese der nicht ganz essenziellen Aminosäuren

9.7.5 Essenzielle Aminosäuren

9.8 Abbau von Aminosäuren

9.8.1 Sammelbecken Oxalacetat

9.8.2 Sammelbecken α-Ketosäure

9.8.3 Sammelbecken Succinyl-CoA

9.8.4 Abbau von Phenylalanin und Tyrosin

9.8.5 Sammelbecken Pyruvat

9.8.6 Der Rest und der große Überblick

9.9 Tetrahydrobiopterin (BH4)

9.10 Der Harnstoffzyklus

9.10.1 Die Stickstoffentsorgung

9.10.2 Herkunft der beiden Stickstoffe

9.10.3 Die Schrittmacherreaktion

9.10.4 Die Harnstoffbildung

9.10.5 Bilanz der Harnstoff-Biosynthese

9.10.6 Regulation der Harnstoff-Biosynthese

9.10.7 Glutamin-Biosynthese in der Leber

9.10.8 Weitere Stoffwechselleistungen des Harnstoffzyklus

9.11 Aminosäuren als Gruppenspender

9.11.1 Glutamin und Aspartat als Amino-Spender

9.11.2 Cystein und PAPS

9.11.3 Methionin und SAM

9.11.4 Homocystein

9.12 Biogene Amine

9.12.1 Synthese und Abbau biogener Amine

9.12.2 Einzelne biogene Amine

10 Herkunft des ATP

10.1 Evolution des Stoffwechsels

10.1.1 Chemie (noch ohne Leben)

10.1.2 Anfänge ohne Sauerstoff

10.1.3 Sauerstoff erscheint auf der Weltbühne

10.1.4 Leben mit Sauerstoff

10.2 Was ist denn jetzt Acetyl-CoA?

10.2.1 Wie sieht Acetyl-CoA aus?

10.2.2 Wobei entsteht Acetyl-CoA?

10.2.3 Was kann man mit Acetyl-CoA anfangen?

10.2.4 Das Vitamin Pantothensäure

10.3 Der Citratzyklus

10.3.1 Worum geht es beim Citratzyklus?

10.3.2 Reaktionen des Citratzyklus

10.3.3 Anabole Funktionen – was der Citratzyklus noch alles kann

10.3.4 Anaplerotische Reaktionen – wie der Citratzyklus wieder aufgefüllt wird

10.3.5 Regulation des Citratzyklus

10.3.6 Zwischenbilanz

10.4 Die Reduktionsäquivalente – NADH und seine Kollegen

10.4.1 NAD+ und FAD für den katabolen Stoffwechsel

10.4.2 Das Vitamin Niacin und NADH

10.4.3 Das Vitamin Riboflavin und FADH

10.4.4 NADPH – für den anabolen Stoffwechsel

10.4.5 Wo wir schon dabei sind – die 3 restlichen Redox-Coenzyme

10.4.6 Wo entstehen die Reduktionsäquivalente in der Zelle?

10.5 Die Atmungskette

10.5.1 Prinzip der Atmungskette

10.5.2 Chemie und Physik der Atmungskette

10.5.3 Elektronen, Protonen und der Wasserstoff

10.5.4 Arbeitsweise der Atmungskette

10.5.5 Die ATP-Produktion

10.5.6 Transporte durch die Mitochondrienmembran

10.5.7 Regulation der Atmungskette

10.5.8 Bilanz des gesamten aeroben Abbaus

10.5.9 AMP und die anderen Nukleotide

10.5.10 Entkoppler und Hemmstoffe der Atmungskette

10.6 Was ist eigentlich ATP?

10.6.1 Wie sieht ATP aus?

10.6.2 ATP-Hydrolyse

10.6.3 Andere Phosphatspender

10.6.4 ΔG0' und das wahre ΔG

10.6.5 Aufgaben von ATP

10.6.6 Die 4 anderen Nukleotide

Teil III Molekularbiologie

11 Genom – Transkriptom – Proteom

11.1 Das menschliche Genom

11.1.1 Was steht alles auf der DNA?

11.1.2 Proteincodierende Gene

11.1.3 Nicht proteincodierende RNA-Gene

11.1.4 ‚Springende Gene‘ (Transposons)

11.2 Chromatin und Chromosomen

11.2.1 Das Chromatin

11.2.2 Histone und Nukleosomen – die erste Stufe

11.2.3 30-nm-Chromatinfaser – die zweite Stufe

11.2.4 Chromosomen – die dritte Stufe

11.2.5 Organisation des Chromosomensatzes

11.3 Gene und Allele

11.3.1 Was sind Gene?

11.3.2 Grundstruktur eines Gens

11.3.3 Allele und Polymorphismen

11.3.4 Mitochondrien-Gene

11.4 RNA

11.4.1 Das menschliche Transkriptom

11.4.2 Die direkt proteinrelevanten RNAs: mRNA, rRNA, tRNA

11.4.3 Kleine Zellkern- und zytoplasmatische RNAs

11.4.4 Regulatorische RNAs

11.4.5 RNA-Interferenz in Forschung und Klinik

12 Evolution und Medizin

12.1 Was ist Evolution?

12.1.1 Die Rolle der Umwelt

12.1.2 Variation und Selektion

12.1.3 Sex

12.1.4 Energiestoffwechsel und Ressourcenoptimierung

12.2 Wie funktioniert Evolution?

12.2.1 Evolutionsfaktoren

12.2.2 Punktuelle Veränderungen

12.2.3 Genduplikationen

12.2.4 Entstehung neuer Arten

12.3 Die Anfänge des Lebens

12.3.1 Erdinneres oder die Sonne

12.3.2 Erstes Leben

12.3.3 Bedeutung des Sauerstoffs

12.3.4 … und embryonal

12.4 Die Entwicklung des Menschen

12.4.1 Einführung eines Zeitstrahls in die Medizin

12.4.2 Das Ediacarium

12.4.3 Kiefermünder und Landgang

12.4.4 Amnioten und ihre Aufspaltung

12.4.5 Entwicklung der Säugetiere

12.4.6 Der Mensch

12.5 ‚Evolutionäre Medizin‘

12.5.1 Der gesunde Mensch (Vorklinik)

12.5.2 Krankheiten evolutionär betrachtet

13 Zellzyklus und Apoptose

13.1 Interphase des Zellzyklus

13.1.1 Die G1-Phase

13.1.2 Die S-Phase

13.1.3 Die G2-Phase

13.2 Mitose und Zellteilung

13.2.1 Die Mitose

13.2.2 Die Zellteilung – Zytokinese

13.3 Regulation des Zellwachstums

13.3.1 Wachstumsfaktoren

13.3.2 Von den Wachstumsfaktoren zur Zellteilung

13.3.3 Ablauf eines kontrollierten Zellzyklus

13.3.4 Inhibitoren der CDKs

13.3.5 Das RB-Protein – Zentrum der Zellzykluskontrolle

13.3.6 Das P53-Protein – Wächter des Genoms

13.3.7 Was hat der Zellzyklus mit Tumoren zu tun?

13.4 Apoptose – der programmierte Zelltod

13.4.1 Induktion der Apoptose

13.4.2 Am Apoptosevorgang Beteiligte

13.4.3 Zellveränderungen in der Apoptose

14 Stoffwechsel der Nukleotide

14.1 Biosynthese der Nukleotide

14.1.1 PRPP-Biosynthese

14.1.2 Purinnukleotid-Biosynthese

14.1.3 Pyrimidinnukleotid-Biosynthese

14.1.4 Desoxyribonukleotid-Biosynthese

14.2 Das Vitamin Folsäure

14.2.1 Chemie der Folsäure

14.2.2 Der Hydrierungsstatus der Folsäure

14.2.3 Aufnahme und Transport im Blut

14.2.4 Der C1-Status der Folsäure

14.2.5 Regeneration der THF in den Zellen

14.2.6 Aufgaben der Folsäure

14.2.7 Bedarf an Folsäure

14.2.8 Weitere C1-Gruppen-Überträger

14.3 Abbau der Nukleotide

14.3.1 DNasen und RNasen

14.3.2 Abbau der Purinnukleotide

14.3.3 Harnsäure in der Evolution

14.3.4 Abbau der Pyrimidinnukleotide

15 Expression proteinogener Gene

15.1 Transkription der proteinrelevanten RNAs

15.1.1 Ablauf der Transkription

15.1.2 Eigenschaften der proteinrelevanten RNAs

15.2 mRNA-Prozessierung

15.2.1 Was bei jeder mRNA prozessiert wird

15.2.2 Besondere Prozessierungsvorgänge

15.3 Nukleozytoplasmatischer Transport

15.3.1 Der Zellkern und das Zytoplasma

15.3.2 Kernimport

15.3.3 Kernexport

15.3.4 Transport der mRNA über weitere Strecken

15.4 Translation und die Proteinbiosynthese

15.4.1 Aktivierung der Aminosäuren

15.4.2 Translationsinitiation – Zusammenbau der Ribosomen

15.4.3 Translationselongation

15.4.4 Translationstermination

16 Regulation der Genexpression

16.1 Differenzielle Genexpression im Menschen

16.1.1 Zeit- und ortsabhängige Regulation

16.1.2 Ebenen der Regulation in unseren Zellen

16.2 Transkriptionelle Regulation

16.2.1 Chromatin und die Transkription

16.2.2 DNA-Methylierung

16.2.3 Die Epigenetik

16.2.4 DNA-Steuerelemente

16.2.5 DNA-bindende Proteine – die Transkriptionsfaktoren

16.3 Posttranskriptionelle Regulation

16.4 Translationale Regulation

17 Replikation, Schäden und Reparatur

17.1 DNA-Replikation

17.1.1 Replikation auf Chromosomenebene

17.1.2 Replikation auf molekularer Ebene

17.1.3 Die DNA-Polymerasen

17.1.4 Telomerasen und der Traum von der ewigen Jugend

17.2 DNA-Sequenzierung

17.2.1 Sequenzierung in der Medizin

17.3 DNA-Schäden und ihre Reparatur

17.3.1 DNA-Schäden – wie Fehler entstehen können

17.3.2 Reparaturmechanismen – oder wie der Körper die Fehler wieder ausbügelt

17.3.3 Mögliche Folgen von DNA-Schäden – wenn die Reparatur versagt hat

18 Genetik der Bakterien und Viren

18.1 Bakterien

18.1.1 Was sind Bakterien?

18.1.2 Genetik der Bakterien

18.1.3 Grundlagen der Antibiotika-Therapie

18.2 Die Genschere CRISPR/Cas

18.2.1 Teil des bakteriellen Immunsystems

18.2.2 Meilenstein für die Forschung

18.2.3 Therapeutische Anwendungen

18.3 Viren

18.3.1 Woraus besteht ein Virus?

18.3.2 Vermehrungszyklus eines Virus

18.4 Das Humane Immundefizienz-Virus (HIV)

18.4.1 Was ist HIV?

18.4.2 Was macht das HI-Virus?

18.4.3 Was bedeutet das für den Menschen?

18.4.4 Virustatika

18.5 Viren in der Gentherapie

18.5.1 Molekularbiologische Grundlagen

18.5.2 Herstellung rekombinanter Viren

18.6 PCR: Polymerase-Kettenreaktion

18.6.1 Ablauf der PCR

18.6.2 Besonderheiten

18.6.3 Varianten und Anwendungen

Teil IV Hormone

19 Die Grundlagen

19.1 Die verschiedenen Botenstoffe

19.1.1 Klassische Hormone

19.1.2 Gewebshormone

19.1.3 Mediatoren

19.1.4 Interleukine

19.1.5 Neurotransmitter

19.2 Die Hormonrezeptoren

19.2.1 Vier verschiedene Rezeptoren

19.2.2 Die Rezeptorverteilung

19.2.3 Signaltransduktion

19.3 Hormone und der Stoffwechsel

19.3.1 Regulation des Stoffwechsels

19.4 Ein wenig Chemie der Hormone

19.4.1 Peptidhormone

19.4.2 Steroidhormone

19.4.3 Aminosäure-Derivate

19.4.4 Eikosanoide und Retinsäure

19.4.5 Hormone im Gleichgewicht

19.5 Hormone in unserem Körper

19.5.1 Hormonbildungsorte

19.5.2 Die Nebennieren

19.5.3 Das Hypothalamus-Hypophysen-System

20 Molekulare Hormonwirkung

20.1 Typ-I-Rezeptoren (Enzyme)

20.1.1 Tyrosinkinasen

20.1.2 Die Guanylatzyklasen

20.2 Typ-II-Rezeptoren (Ionenkanäle)

20.2.1 Membranständige Ionenkanäle

20.2.2 Intrazelluläre membranständige Ionenkanäle

20.3 Typ-III-Rezeptoren (G-Protein-gekoppelt)

20.3.1 Die Rezeptoren

20.3.2 Die G-Proteine

20.3.3 Die durch G-Proteine aktivierbaren Enzyme

20.3.4 Die Adenylatzyklase und cAMP

20.3.5 Die Phospholipase C

20.4 Intrazelluläre Rezeptoren

20.4.1 Aktivierung des Rezeptors

20.4.2 Interaktion mit der DNA

20.4.3 Hormone mit intrazellulären Rezeptoren

20.5 Zytokinrezeptoren

20.5.1 Die Janus-Kinasen (JAKs)

20.5.2 Die Signaltransduktion

21 Energieversorgung

21.1 Der Energiestoffwechsel

21.1.1 Die Resorptionsphase

21.1.2 Die Postresorptionsphase

21.1.3 Die Schlüsselenzyme des Stoffwechsels

21.2 Insulin und die Evolution des Pankreas'

21.2.1 Evolutionäre Hintergründe

21.2.2 Biosynthese des Insulins

21.2.3 Molekulare Wirkungen von Insulin

21.2.4 Physiologische Wirkungen von Insulin

21.2.5 Steuerung der Insulinsekretion

21.2.6 Wege des Insulins im Körper und Abbau

21.3 Glukagon

21.3.1 Biosynthese des Glukagons

21.3.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

21.3.3 Steuerung der Glukagonsekretion

21.3.4 Wege des Glukagons im Körper

21.3.5 Abbau des Glukagons

21.4 Adrenalin und die Evolution des Nebennierenmarks

21.4.1 Evolution des Nebennierenmarks

21.4.2 Biosynthese des Adrenalins

21.4.3 Molekulare Wirkungen von Adrenalin

21.4.4 Physiologische Wirkungen von Adrenalin

21.4.5 Wirkungen von Noradrenalin

21.4.6 Steuerung der Biosynthese, Speicherung und Sekretion der Katecholamine

21.4.7 Wege des Adrenalins

21.4.8 Abbau des Adrenalins

21.5 Glukokortikoide

21.5.1 Biosynthese der Glukokortikoide

21.5.2 Molekulare Wirkungen der Glukokortikoide

21.5.3 Physiologische Wirkungen der Glukokortikoide

21.5.4 Steuerung der Glukokortikoidsekretion

21.5.5 Abbau der Glukokortikoide

21.5.6 Regelkreis der Glukokortikoide

21.5.7 Proopiomelanokortin (POMC)

21.5.8 Wege der Glukokortikoide im Körper

21.6 Schilddrüsenhormone

21.6.1 Jod und die Evolution der Schilddrüse

21.6.2 Biosynthese der Schilddrüsenhormone

21.6.3 Molekulare Mechanismen der Hormonwirkung

21.6.4 Physiologische Wirkungen der Schilddrüsenhormone

21.6.5 Regelkreis der Schilddrüsenhormone

21.6.6 Wege der Beteiligten im Körper

22 Gastrointestinale Hormone

22.1 Regulation der Magensaftmenge

22.1.1 Gastrin

22.1.2 Histamin

22.1.3 Somatostatin

22.1.4 VIP (vasoaktives intestinales Peptid)

22.2 Regulation der Pankreas- und Gallensekretion

22.2.1 Sekretin

22.2.2 Cholezystokinin

22.2.3 GIP (Glukose-induziertes insulinotropes Polypeptid)

22.3 Sonstige intestinale Hormone

23 Wasser, Elektrolyte und Mineralstoffe

23.1 Natrium, Kalium und Wasser

23.1.1 Der Wasser- und Elektrolythaushalt

23.1.2 Atriopeptin

23.1.3 Angiotensin II und das RAAS

23.1.4 Aldosteron

23.1.5 Adiuretin

23.2 Calcium und Phosphat

23.2.1 Evolutionäre Herausforderungen

23.2.2 Calcitriol

23.2.3 Parathormon

23.2.4 FGF23 und Klotho

23.2.5 Calcitonin und Procalcitonin

24 Wachstum und Fortpflanzung

24.1 Somatotropin und IGFs

24.1.1 Evolutionsgeschichte(n)

24.1.2 Somatotropin

24.1.3 Die IGFs und ihre Bindeproteine

24.2 Androgene – die männlichen Sexualhormone

24.2.1 Biosynthese der Androgene

24.2.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

24.2.3 Regelkreis der Androgene – die Gonadotropine

24.2.4 Wege der Androgene im Körper

24.2.5 Abbau der Androgene

24.3 Östrogene und Gestagene – die weiblichen Sexualhormone

24.3.1 Biosynthese von Östrogenen und Gestagenen

24.3.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

24.3.3 Regelkreis der Östrogene und Gestagene – die Gonadotropine

24.3.4 Wege der Östrogene und Gestagene im Körper

24.3.5 Abbau der Östrogene und Gestagene

24.3.6 Der weibliche Zyklus

24.4 Prolaktin

24.4.1 Biosynthese des Prolaktins

24.4.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

24.4.3 Wege des Prolaktins im Körper

24.4.4 Abbau des Prolaktins

24.5 Oxytocin

24.5.1 Biosynthese des Oxytocins

24.5.2 Molekulare und physiologische Wirkungen

24.5.3 Wege des Oxytocins im Körper

24.5.4 Abbau des Oxytocins

24.5.5 Oxytocin in der Evolution

25 Mediatoren

25.1 Eikosanoide

25.1.1 Prostaglandine und Thromboxane

25.1.2 Leukotriene

25.2 Stickstoffmonoxid (NO)

25.2.1 Biosynthese des NO

25.2.2 Wirkungen des Stickstoffmonoxids

25.2.3 ‚Abbau‘ des NO

25.3 Histamin

25.3.1 Biosynthese des Histamins

25.3.2 Histamin-Rezeptoren

25.3.3 Wirkungen des Histamins

25.3.4 Sekretionsreiz für die Ausschüttung von Histamin

25.3.5 Abbau von Histamin

25.4 Kinine

25.4.1 Biosynthese der Kinine

25.4.2 Kinin-Rezeptoren

25.4.3 Wirkungen der Kinine

25.4.4 Sekretionsreiz für die Kinine

25.4.5 Abbau der Kinine

26 Neurotransmitter

26.1 Grundlagen der Neurotransmission

26.1.1 Elektrische Reizweiterleitung

26.1.2 Biochemie der Neurotransmitter

26.1.3 Die Synapsen

26.1.4 Rezeptoren, Ionenkanäle und G-Proteine

26.2 Erregende Neurotransmitter

26.2.1 Glutamat

26.2.2 Acetylcholin

26.3 Hemmende Neurotransmitter

26.3.1 GABA

26.3.2 Glycin

26.4 Komplex wirkende Neurotransmitter

26.4.1 Die Gruppe der Monoamine

26.4.2 Dopamin

26.4.3 Noradrenalin

26.4.4 Serotonin

26.4.5 Endogene Opioide

Teil V Von der Zelle zum Organismus

27 Zellbiologie

27.1 Die Zellorganellen

27.1.1 Zytoplasma und Zytosol

27.1.2 Die Organellen

27.2 Die Plasmamembran

27.2.1 Aufbau der Plasmamembran

27.2.2 Aufgaben der Plasmamembran

27.2.3 Herkunft der Membranen

27.3 Der Stofftransport

27.3.1 Ionen in unseren Zellen

27.3.2 Passiver Transport

27.3.3 Aktiver Transport

27.3.4 Transportproteine

27.3.5 Zytosevorgänge

27.4 Das Zytoskelett

27.4.1 Aktinfilamente

27.4.2 Intermediärfilamente

27.4.3 Mikrotubuli

27.5 Der Zellkern

27.5.1 Aufbau des Zellkerns

27.5.2 Aufgaben des Zellkerns

27.5.3 Der Nukleolus

27.5.4 Vermehrung des Zellkerns – die Mitose

27.6 Die Mitochondrien

27.6.1 Aufbau der Mitochondrien

27.6.2 Aufgaben der Mitochondrien

27.6.3 Die Endosymbiontentheorie

27.6.4 Vermehrung der Mitochondrien

27.7 Die Ribosomen

27.7.1 Aufbau der Ribosomen

27.7.2 Funktion der Ribosomen

27.7.3 Biosynthese der Ribosomen

27.8 Das Endoplasmatische Retikulum

27.8.1 Das glatte ER

27.8.2 Das raue ER

27.8.3 Herkunft des ER

27.9 Der Golgi-Apparat

27.9.1 Aufbau des Golgi-Apparates

27.9.2 Funktion des Golgi-Apparates

27.9.3 Wie entsteht der Golgi-Apparat?

27.10 Die Lysosomen

27.10.1 Aufbau der Lysosomen

27.10.2 Funktionen der Lysosomen

27.10.3 Wo kommen die Lysosomen her?

27.11 Die Peroxisomen

27.11.1 Aufbau der Peroxisomen

27.11.2 Aufgabe der Peroxisomen

27.11.3 Wie vermehren sich Peroxisomen?

27.12 Zellverbindungen

27.12.1 Zelladhäsionsmoleküle

27.12.2 Zellkontakte

28 Extrazellulärsubstanz – was zwischen den Zellen ist

28.1 Die Bindegewebszellen

28.2 Die Faserproteine

28.2.1 Die Kollagene

28.2.2 Das Elastin

28.3 Die Glykosaminoglykane

28.3.1 Die Hyaluronsäure

28.3.2 Die anderen Glykosaminoglykane

28.4 Die Glykoproteine

28.4.1 Fibronektin

28.4.2 Laminin

28.5 Matrixmetalloproteinasen (MMPs)

28.6 Das Vitamin C

28.6.1 Zur Evolutionsgeschichte

28.6.2 Radikalfänger und Reduktionsmittel

28.6.3 Vitamin-C-abhängige Reaktionen

28.6.4 Aufnahme von Vitamin C

28.6.5 Bedarf an Vitamin C

29 Die Stoffaufnahme

29.1 Ernährung

29.1.1 Besonderheiten der Proteine

29.1.2 Der Energiegehalt der Nahrung

29.1.3 Die essenziellen Nährstoffe

29.2 Unser Verdauungstrakt

29.2.1 Teller, Mund und Speiseröhre

29.2.2 Der Magen

29.2.3 Das Duodenum und seine Drüsen

29.2.4 Die weiteren Darmabschnitte

29.3 Aufnahme der einzelnen Nahrungsbestandteile

29.3.1 Kohlenhydrate

29.3.2 Lipide

29.3.3 Proteine

29.3.4 Nukleinsäuren

29.3.5 Wasser

29.3.6 Vitamine, Mengen- und Spurenelemente

29.3.7 Wie die Nahrungsstoffe in die Peripherie gelangen

30 Das Blut

30.1 Aufgaben des Blutes

30.1.1 Transportfunktionen

30.1.2 Die Homöostase

30.1.3 Die Blutgerinnung

30.1.4 Die Immunabwehr

30.2 Das Knochenmark

30.2.1 Aufbau des Knochenmarks

30.2.2 Die Stromazellen des Knochenmarks

30.2.3 Stammzellen des Knochenmarks

30.3 Die Erythrozyten

30.3.1 Energiegewinnung in den Erythrozyten

30.3.2 Pentosephosphatweg in den Erythrozyten

30.3.3 Laborwerte der Erythrozyten

30.3.4 Die Erythropoese

30.3.5 Das Erythropoetin

30.3.6 Vitamin B12 (Cobalamin)

30.3.7 Abbau der Erythrozyten

30.3.8 Das Vitamin E (Tocopherol)

30.4 Hämoglobin und Sauerstofftransport

30.4.1 Evolution des Hämoglobins

30.4.2 Die Moleküle Häm und Globin und das Hämoglobin

30.4.3 Hämoglobin-Biosynthese

30.4.4 Sauerstoff- und CO2-Transport

30.4.5 Glutathion

30.4.6 Hämoglobin-Abbau

30.5 Blutgruppen und Transfusionsbiologie

30.5.1 Die Rolle des Immunsystems

30.5.2 Das AB0-System

30.5.3 Das Rhesus-System

30.5.4 Das Kell-System

30.5.5 Die Bluttransfusion

30.6 Der Eisenstoffwechsel

30.6.1 Wozu brauchen wir überhaupt Eisen?

30.6.2 Die Eisenspeicher unseres Organismus

30.6.3 Die Resorption von Eisen im Dünndarm

30.6.4 Transport von Eisen im Blut

30.6.5 Der Eisenumsatz unseres Körpers

30.6.6 Die Eisenausscheidung

30.6.7 Vorkommen von Eisen in der Nahrung

30.6.8 Regulation der Eisenaufnahme

30.6.9 Eisen und die Infektion

30.6.10 Die Eisenmangelanämie

30.6.11 Eisenüberladung unseres Organismus

30.7 Das Blutplasma

30.7.1 Zellen, Plasma und Serum

30.7.2 Die Plasmaproteine

30.7.3 Die Fraktionen der Elektrophorese

30.7.4 Die anderen Plasmaproteine

30.7.5 Der Blutzuckerspiegel

30.8 Die Hämostase

30.8.1 Ein kurzer Überblick scheint von Nöten

30.8.2 Die vaskuläre Reaktion

30.8.3 Die Endothelzellen

30.8.4 Die Thrombozyten

30.8.5 Das plasmatische Gerinnungssystem

30.8.6 Regulation der Hämostase

30.8.7 Das fibrinolytische System

30.8.8 Das Vitamin K

31 Die Nieren

31.1 Überblick

31.1.1 Aufbau der Niere

31.1.2 Harnbildung

31.2 Das Niereninterstitium und die Gefäße

31.3 Der Ultrafilter der Glomeruli

31.4 Das Tubulussystem

31.4.1 Der proximale Tubulus

31.4.2 Der dünne Teil der Henle-Schleife

31.4.3 Der dicke aufsteigende Teil der Henle-Schleife

31.4.4 Der juxtaglomeruläre Apparat

31.4.5 Der distale Tubulus

31.4.6 Das Sammelrohr

31.5 Energieversorgung der Niere

31.6 Die endokrinen Aufgaben der Niere

31.6.1 Erythropoetin

31.6.2 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)

31.6.3 Calcitriol

31.7 Regulation der Nierenfunktion

31.7.1 Bayliss-Effekt

31.7.2 Tubuloglomeruläre Rückkopplung

31.7.3 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System

31.7.4 Feineinstellung der Urinkonzentration

31.8 Der Urin

31.8.1 Zusammensetzung des Urins

31.9 Die Nieren im Säure-Basen-Haushalt

31.9.1 Bicarbonat-Resorption

31.9.2 Ammonium-Synthese

31.9.3 Die Glukoneogenese der Niere

31.9.4 Protonen-Ausscheidung im Sammelrohr

32 Der Säure-Basen-Haushalt

32.1 Chemie der Säuren und Basen

32.1.1 Der pH-Wert

32.1.2 Puffer

32.2 Die Puffersysteme des Körpers

32.2.1 Kohlensäure-Bicarbonat-Puffersystem

32.2.2 Aufrechterhaltung des pH-Werts

32.2.3 Nicht-Bicarbonat-Puffer

32.2.4 Transport von CO2 im Blut

32.3 Protonenbilanz des Körpers

32.4 Messung des Säure-Basen-Status

33 Das Immunsystem

33.1 Die an der Abwehr beteiligten lymphatischen Organe

33.1.1 Primär lymphatische Organe

33.1.2 Sekundär lymphatische Organe

33.2 Die humoralen Bestandteile des Immunsystems

33.2.1 Epithelien

33.2.2 Lysozym und Laktoferrin

33.2.3 Mechanische Vorbeugung von Infektionen

33.2.4 Die Standortflora

33.2.5 Das Komplementsystem

33.2.6 Zytokine

33.2.7 Antikörper

33.2.8 Akute-Phase-Proteine

33.3 Die zellulären Bestandteile der Abwehr

33.3.1 Myeloische Reihe

33.3.2 Lymphatische Reihe

33.4 Die angeborene oder unspezifische Immunreaktion

33.4.1 Mustererkennungsrezeptoren

33.4.2 Entzündungsreaktion

33.4.3 Dendritische Zellen als Bindeglied zwischen angeborener und erworbener Immunabwehr

33.5 Die erworbene oder spezifische Immunreaktion

33.5.1 Was ist ein Antigen?

33.5.2 Klonale Selektion

33.5.3 Die Antigenrezeptoren der Lymphozyten

33.5.4 Die MHC-Moleküle

33.5.5 Gedächtnisreaktion

33.6 Immunologische Ausnahmesituationen

33.6.1 Allergie

33.6.2 Autoimmunerkrankungen

33.6.3 Tumorerkrankungen

33.7 Wichtige immunologische Methoden

33.7.1 Durchflusszytometrie

33.7.2 ELISA

33.7.3 SDS-PAGE und Westernblot

34 Die Leber

34.1 Anatomie und Histologie

34.1.1 Das Leberläppchen

34.1.2 Die Blutversorgung

34.1.3 Was passiert wo in der Leber?

34.1.4 Die Zellen der Leber

34.2 Die Leber und der Energiestoffwechsel

34.2.1 Die Resorptionsphase

34.2.2 Die Postresorptionsphase

34.2.3 Die Enzymausstattung

34.2.4 Was die Leber für sich selbst tut

34.2.5 Was die Leber für den ganzen Menschen tut

34.3 Der Alkoholstoffwechsel

34.3.1 Was ist Alkohol?

34.3.2 Die Alkoholaufnahme

34.3.3 Der Alkoholmetabolismus

34.3.4 Kurzfristige Wirkungen des Alkohols

34.3.5 Langfristige Wirkungen des Alkohols

34.3.6 Der Alkoholtest

34.4 Die Leber als Produktionsfabrik

34.4.1 Produktion der Plasmaproteine

34.4.2 Cholesterin-Biosynthese

34.4.3 Produktion von Gallenflüssigkeit

34.4.4 Herstellung von Hormonen

34.4.5 Biosynthese von Kreatin

34.5 Speicher und Abwehr

34.5.1 Die Leber als Speicherorgan

34.5.2 Die Leber und ihre Abwehrfunktion

34.6 Die Leber als Ausscheidungsorgan

34.6.1 Die Biotransformation

34.6.2 Ausscheidung über die Galle

34.6.3 Der Harnstoffzyklus

34.7 Leberfunktionsprüfungen

34.7.1 Biosyntheseleistungen

34.7.2 Ausscheidungsleistungen

34.7.3 Zellständige Enzyme

35 Die Muskulatur

35.1 Aufbau der Muskulatur

35.1.1 Der Skelettmuskel

35.1.2 Der Herzmuskel

35.1.3 Die glatte Muskulatur

35.1.4 Die Proteine des Sarkomers

35.2 Der Kontraktionsmechanismus

35.2.1 Die Gleitfilament-Theorie

35.2.2 Die Kontrolle der Kontraktion

35.2.3 Kontraktion ist Chefsache

35.2.4 Regeneration des Muskelgewebes

35.3 Stoffwechsel der Skelettmuskulatur

35.3.1 Anaerobe Energiegewinnung

35.3.2 Aerobe (oxidative) Energiegewinnung

35.3.3 Skelettmuskeltypen

35.4 Stoffwechsel der Herzmuskulatur

35.5 Myokine

Teil VI Anhang

36 Literaturverzeichnis

36.1 I Grundlagen der Chemie

36.2 II Stoffwechsel

36.3 III Molekularbiologie

36.4 IV Hormone

36.5 V Organe

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum/Access Code

Teil I Grundlagen der Chemie

1 Allgemeine Chemie

2 Kohlenhydrate

3 Lipide

4 Aminosäuren und Proteine

5 Nukleotide und Nukleinsäuren