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Produktbild: Biophysik

Biophysik

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Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

18.07.2012

Abbildungen

169 mehrfarbige Abbildungen, 14 Tabellen

Verlag

Utb GmbH

Seitenzahl

300

Maße (L/B/H)

21.3/15.1/2 cm

Gewicht

480 g

Auflage

1

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8252-3270-2

Beschreibung

Rezension

Aus: ekz-informationsdienst – Oliver Mitesser – 36. KW 2012

Wie in den meisten Einführungen in die Biophysik werden auch hier die beiden zentralen Gesichtspunkte des Fachs abgedeckt: physikalische Strukturen und Prozesse in lebendigen Systemen sowie physikalische Mess- und Experimentaltechnik in der Biologie. Dabei geht Werner Mäntele (Professor für Biophysik in Frankfurt a.M.) zurückhaltend mit mathematischem Formalismus um, ohne dabei zu versäumen, ein Gefühl für Grössenordnungen zu vermitteln. Er wendet sich damit insbesondere an Bachelorstudierende naturwissenschaftlicher Fachrichtung und begleitet den Übergang des Lehrgebiets von der Spezialisierungsdisziplin hin zum grundständigen Studiengang. […] Der reich und anschaulich illustrierte Band schliesst mit Literaturhinweisen und Register […]

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

18.07.2012

Abbildungen

169 mehrfarbige Abbildungen, 14 Tabellen

Verlag

Utb GmbH

Seitenzahl

300

Maße (L/B/H)

21.3/15.1/2 cm

Gewicht

480 g

Auflage

1

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8252-3270-2

Herstelleradresse

UTB GmbH
Industriestr. 2
70565 Stuttgart
Deutschland
Email: hallo-utb@utb.de
Url: www.utb.de
Telephone: +49 711 78295550
Fax: +49 711 7801376

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  • Produktbild: Biophysik
  • Vorwort 11

    1 Biophysik im Umfeld von Physik, Chemie,

    Biochemie, Biologie und Medizin 14

    1.1 Die Wurzeln der Biophysik 14

    1.2 Was ist Biophysik? 15

    1.3 Biophysik und Strukturbiologie 17

    1.4 Längenskalen der Biophysik 17

    1.5 Zeitskalen der Biophysik 18

    1.6 Energieskalen der Biophysik 20

    1.7 Kräftebereiche bei Biopolymeren 22

    1.8 Wunsch und Wirklichkeit bei der molekularen Biophysik 22

    1.9 Komplementäre Methoden ergeben eine Gesamtsicht 24

    1.10 Einzelne Moleküle oder Ensembles? 26

    2 Bindungen, Wechselwirkungen und Kräfte bei Molekülen 27

    2.1 Bildung von Molekülorbitalen 27

    2.2 Elektronenaffinit? und chemische Bindung 28

    2.3 Bindungstypen 29

    2.4 Kräfte und Wechselwirkungen 30

    2.5 Typische Bindungsenergien und Bindungsabst?de 32

    2.6 Kräfte, Wechselwirkungen und Kraftfelder 35

    3 Aufbau von Proteinen 38

    3.1 Proteine als Alleskönner 38

    3.2 Aminosäuren als Bausteine für Proteine 39

    3.3 Stereoisomere von Aminosäuren 41

    3.4 Aminosäuren verknüpfen durch Peptidbindungen 42

    3.5 Struktur der Peptidbindung 43

    3.6 Räumliche Anordnung von Peptidgruppen

    in einer Kette von Aminosäuren 44

    3.7 Strukturbildung 46

    3.8 Hierarchie der Wechselwirkungen in Proteinen 47

    3.9 Bildung typischer Sekundärstrukturelemente 48

    3.10 Häufigkeit von Sekundärstruktur-Merkmalen 51

    3.11 Vorhersage von Sekundärstrukturen 51

    3.12 Ionisationsgleichgewichte von Aminosäuren und Peptiden 52

    3.13 Ladungen von Peptiden und Proteinen 54

    4 Lipide als Bausteine biologischer Membranen 56

    4.1 Phospholipide 57

    4.2 Konformation von Lipiden und Phasenübergänge

    bei Lipidmembranen 59

    4.3 Dynamik von Lipidmolekülen in der Membran 62

    4.4 Lipidvesikel als Transportmittel für Medikamente 64

    5 Strukturen und Eigenschaften biologischer Membranen 66

    5.1 Membranproteine 67

    5.2 Aussenmembranen und Zelloberflächen 68

    5.3 Charakterisierung von Lipideigenschaften 69

    5.4 Künstliche Membransysteme für die Untersuchung

    von Membran- und Proteineigenschaften 71

    5.5 „Black-Lipid-Filme“ zur Untersuchung

    von Permeabilit und Transport durch Membranen 73

    6 Elektrische Eigenschaften von Lipidmembranen 75

    6.1 Leitfähigkeit und Kapazit der Membran 75

    6.2 Gesamtkapazit einer Zelle 78

    6.3 Zellpotenziale erzeugen extreme elektrische Felder 80

    6.4 Wechselspannungsverhalten der Lipidmembran 82

    6.5 Manipulation von Zellen in elektrischen Feldern 83

    7 Transport durch Membranen 85

    7.1 Passiver und aktiver Transport 86

    7.2 Strukturen und Moleküle beim Membrantransport 88

    7.3 Membrantransport mittels Carriermolekülen 92

    7.4 Protonencarrier in der Membran 95

    8 Ionendiffusion, Diffusionspotenziale und Grenzflächenpotenziale

    an Membranen 98

    8.1 Diffusionspotenzial 98

    8.2 Potenzial- und Konzentrationsverlauf an einer Membran 103

    9 Biologische Energieformen und Energietransformationen 107

    9.1 Energieformen 107

    9.2 Thermodynamische Grössen zur Beschreibung

    von biologischen Energietransformationen 108

    9.3 Kopplung von Transportprozessen an die

    chemischen Potenziale von Spaltungsreaktionen 110

    9.4 Chemiosmotische Hypothese 113

    9.5 Klassifizierung von ATPasen 114

    9.6 Photosynthese 118

    9.7 Strahlungsloser Energietransfer zwischen Pigmentensembles 122

    9.8 Elektronentransfer in photosynthetischen Reaktionszentren 123

    9.9 Oxygene Photosynthese bei Pflanzen und

    Blaualgen (Cyanobakterien) 126

    10 Chemische und biochemische Reaktionen 129

    10.1 Grundlagen 129

    10.2 Standardzustände 130

    10.3 Geschwindigkeit chemischer Reaktionen 134

    10.4 Enzymreaktionen und Enzymkinetik 140

    11 Strukturanalyse I:

    Hochauflösende Strukturuntersuchungen 144

    11.1 Grundlagen 144

    11.2 Röntgenbeugung und Proteinkristallografie 145

    11.3 Zweidimensionale NMR-Spektroskopie 150

    11.4 Besetzungsgleichgewichte 152

    11.5 Von der 1-D-NMR-Spektroskopie zur

    2-D-NMR-Spektroskopie 153

    11.6 Festkörper-NMR 154

    11.7 „Magic-Angle-Spinning“-NMR-Spektroskopie 156

    12 Strukturanalyse II:

    Mikroskopie, Elektronenmikroskopie,

    Elektronenbeugung und Neutronenbeugung 159

    12.1 Grundlagen 159

    12.2 Elektronenmikroskopie 162

    12.3 Rasterelektronenmikroskopie 165

    12.4 Elektronenmikroskopie zur hoch auflösenden Strukturbestimmung 166

    12.5 Zusammenspiel von Auflösung, Kontrast und

    Strahlenschäden in der Elektronenmikroskopie 170

    12.6 Neutronenbeugung 170

    13 Optische spektroskopische Methoden I: Absorptionsmethoden 173

    13.1 Spektralbereiche elektromagnetischer Strahlung 173

    13.2 Übersicht über die optischen spektroskopische Methoden 175

    13.3 Beschreibung der elektromagnetischen Welle 177

    13.4 Energieniveaus von Molekülen 180

    13.5 Banden statt Linienspektren 187

    14 Optische spektroskopische Methoden II: Absorptionsmessungen 189

    14.1 Quantitative Spektroskopie: Lambert-Beer-Gesetz 189

    14.2 Typische Fehler bei der Absorptionsspektroskopie 191

    14.3 Spektrometer 193

    14.4 UV-Absorption von Biopolymeren 199

    14.5 Absorption von chromophoren Gruppen im

    sichtbaren Spektralbereich 202

    15 Optische spektroskopische Methoden III:

    Fluoreszenzspektroskopie 205

    15.1 Grundlagen 205

    15.2 Fluoreszenzspektrometer 207

    15.3 Emissions- und Anregungsspektren 208

    15.4 Fluoreszenzlöschung 209

    15.5 Förster-Resonanz-Energietransfer (FRET) 210

    15.6 Natürliche und künstliche Fluorophore und Fluoreszenzsonden 215

    16 Optische spektroskopische Methoden IV:

    Infrarotspektroskopie 218

    16.1 Grundlagen 218

    16.2 Techniken in der Infrarotspektroskopie 222

    16.3 Probenherstellung 226

    16.4 Infrarotspektroskopie mit evaneszenten Wellen:

    ATR-Spektroskopie 228

    16.5 Zuordnung von Schwingungsspektren 229

    16.6 Absorption der Peptidbindung 232

    16.7 Absorption von Aminosäureseitenketten 236

    16.8 Differenzspektren: Die Detektion einzelner Bindungen 237

    16.9 Infrarotspektroskopie mit multivariaten und

    chemometrischen Methoden 240

    17 Optische Spektroskopie V: Spezielle Techniken 243

    17.1 Lichtstreumethoden 243

    17.2 Näherungsmethoden für Lichtstreumessungen 244

    17.3 Photoakustische Spektroskopie 249

    17.4 Lochbrennspektroskopie 252

    17.5 Spektroskopie mit linear polarisiertem Licht 253

    17.6 Spektroskopie mit zirkular polarisiertem Licht 255

    18 Rastersondentechniken 257

    18.1 Grundlagen 257

    18.2 Rastertechniken 258

    18.3 Messung magnetischer und elektrischer Kräfte

    mit dem Rastersondenmikroskop 266

    18.4 Das Rastersondenmikroskop als Nano-Manipulator 267

    18.5 Rastersondentechniken für optische Messungen im Nahfeld 267

    19 Sedimentations- und Zentrifugationstechniken 269

    19.1 Grundlagen 269

    19.2 Zentrifugation 271

    19.3 Analytische Ultrazentrifugation zur Grössenanalyse

    bei Biopolymeren und Nanopartikeln 274

    20 Strahlen- und Umweltbiophysik 278

    20.1 Dosisbegriffe 281

    20.2 Grenzwerte für den Strahlenschutz 284

    20.3 Dosisdefinition bei nichtionisierender Strahlung 284

    20.4 Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie 285

    20.5 Radioaktive Strahlung und radioaktive Präparate 291

    20.6 Dosimetrie 294

    20.7 Abschirm- und Schutzmassnahmen f? Röntgen-,

    Gamma- und Teilchenstrahlung 297

    20.8 Strahlenbelastung der Bevölkerung in Deutschland 299

    20.9 Physikalische, chemische und biologische Strahlenwirkung 302

    20.10 Nichtionisierende Strahlung und EMF-Belastung 304

    Literaturverzeichnis 309

    Register 312