Dieses Buch beantwortet brennende Fragen nach dem (molekularen) Sinn des Lebens und macht Lust auf mehr. Was ist es denn "was die Welt, im Innersten zusammenhält". Das Buch ist als Lehrbuch konzipiert und macht übergeordnete Konzepte der Biochemie mit einfachen Bildern begreifbar. Die Konzepte oder spannenden Fragen der Kapitel werden mit viel Witz und über einfache Eselsbrücken den Studierenden näher gebracht.
Author(s): Jonathan Wolf Mueller; Werner E. G. Müller-Esterl
Edition: 1.
Publisher: Springer Spektrum
Year: 2023
Language: German
Pages: 202
Geleitwort
Disclaimer (Haftungsausschluss)
Vorwort
Danksagung
Inhaltsverzeichnis
1: Spielregeln
1.1 Andere kochen auch nur mit Wasser
1.2 Süßes oder Saures – pH-Wert und Puffersysteme
Exkurs: Der beste pH-Indikator der Welt
Exkurs: „Good old times“ oder warum es die heutige Molekularbiologie überhaupt gibt
Exkurs: Aufregung am pH-Meter
1.3 Die Klimaanlage funktioniert nur bei geschlossenem Fenster – oder – der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik und andere Regeln
1.4 Können sich Naturgesetze ändern?
Exkurs: Könnte Leben existieren, ohne eines der CHNOPS-Elemente zu benutzen?
1.5 Mit Oxidationszahlen und etwas Stereochemie können wir die Biochemie des Lebens deutlich besser verstehen
1.6 Was ist Chiralität?
2: Der LEGO-Baukasten des Lebens
2.1 Zucker und was wir dafür halten
Exkurs: Ein sehr teurer Zucker – Heparin
Exkurs: Süßes und unser Darm
2.2 Aminosäuren, Peptide und Proteine
Exkurs: Wie kann man sich den Ein-Buchstaben-Code der Aminosäuren merken? Ein kleines Schema
Exkurs: Antikörper zeigen fast immer nach Weste(r)n
2.3 Fette, Öle und gute Butter
2.4 Nucleinsäuren
Exkurs: Der Ritterschlag vom Nucleosid zum Nucleotid
Exkurs: Das Wettrennen um die DNA-Struktur – Teil 1
2.5 Isoprenoide, Steroide und sekundäre Naturstoffe
2.6 Ein Ausflug in die präbiotische Chemie
2.7 Wie Chiralität in der Biochemie entstanden sein könnte
Exkurs: Jeremy, die linksgewundene Schnecke
Exkurs: Spieglein, Spieglein im Reagenzglas – Mirror-Image-Phage-Display
3: DNA oder das Buch des Lebens
3.1 Die Struktur der DNA erklärt ihre Funktion
Exkurs: Das Wettrennen um die DNA-Struktur – Teil 2
3.2 DNA ist riesig und chemisch sehr stabil, die ideale Bauanleitung des Lebens
3.3 Besondere DNA-Strukturen
3.4 Wellness für unsere DNA – Gen-Scheren und Pflegespülung
Exkurs: Alte DNA erlaubt einen tiefen Blick in die Vergangenheit
3.5 Der universelle Code – das Alphabet des Lebens
Exkurs: Moskau und die Entschlüsselung des genetischen Codes – ein Exkurs in drei Akten
3.6 Von Code-Varianten und anderen biologischen Codes
Exkurs: Am Ribosom schleusen Halb-Edelsteine weitere Aminosäuren in Proteine ein
3.7 Was war vor der DNA? Die RNA-Welt-Hypothese … und was könnte danach kommen?
Exkurs: Which came first, pubs or canals?
4: Wie entsteht Ordnung aus dem Chaos?
4.1 Die dichteste Kugel-Packung und Self-Assembly-Systeme
4.2 Biologische Membranen – oder – teile und herrsche
4.3 Proteinfaltung und warum kleine Moleküle einen gewaltigen Unterschied machen
4.4 Vorsortierung von Molekülen – Metaboliten-Pools
5: Wie setzt man eine chemische Reaktion in Gang, auch dann, wenn sie eigentlich nicht will?
5.1 Enzyme und Katalyse – Hexokinase und TIM als Parade-Beispiele von Enzymen
Exkurs: Herr Michaelis, Frau Menten und der Beginn der Enzymkinetik
5.2 Das Ribosom und andere Ribozyme
Exkurs: Das Ribosom ist gut für eine mündliche Prüfung
5.3 Cofaktoren für eine besondere Chemie
5.4 Die Biosynthese der Steroid-Hormone und die Sache mit dem Vitamin D – dreckige Enzyme ohne sonderliche Spezifität, aber mit Lichtblick
Exkurs: Wie transportiert man Steroide
5.5 Viel hilft viel – oder – das Massenwirkungsgesetz, TIM und abgegrenzte Reaktionsräume
5.6 ATP ist ein Molekül wie Dynamit – oder – energetische Kopplung mithilfe von Hoch-Energie-Molekülen
5.7 Koppeln an Gradienten, OxPhos-Kriege und Tricksen vom Feinsten
Exkurs: Dimere der mitochondrialen ATP-Synthase
6: Die Renaissance des Stoffwechsels – vom trockenen Prüfungsstoff zur modernen Metabolismus- Forschung
6.1 Das Londoner U-Bahn-Netz und verschiedene Ebenen der Emergenz
6.2 Ein Schnelldurchlauf durch Glycolyse, Fermentation, Glycogen und Gluconeogenese
6.3 Die Acetyl-CoA-Einbahnstraße mündet in den Zitratzyklus-Kreisverkehr und darüber schwebt die oxidative Phosphorylierung
6.4 Der Pentose-Phosphat-Pfad und die Abwehr von reaktiven Sauerstoff-Spezies
6.5 Fettsäuren verbrennen, aber auch mal selbst herstellen
6.6 Regulation von Stoffwechselwegen und Metabolit-Netzwerken
6.7 Wie könnte der zentrale Metabolismus entstanden sein?
7: Das einzige wirklich grüne Kapitel
7.1 Pump it, pump it – das Ernten von Photonen führt zum Pumpen von Elektronen
7.2 Es werde Luft – wie entreiße ich Wasser seine heiß geliebten Elektronen
7.3 Das wohl langsamste Enzym der Erde zieht den Kohlenstoff auf die dunkle Seite der Photosynthese
7.4 Pflanzen – Biosynthese-Weltmeister von sekundären Metaboliten und … von HOLZ
7.5 Gesunde und produktive Pflanzen in Zeiten des Klimawandels
8: Was Evolution wirklich ist …
8.1 Vom Überleben des am besten Angepassten
Exkurs: Wie Homo sapiens auf den Hund gekommen ist
8.2 Lamarckismus und Darwinismus müssen nicht im Gegensatz zueinanderstehen
8.3 Evolution ganz praktisch – Proteine optimieren durch Evolution
9: Wie liest (und schreibt) man wissenschaftliche Veröffentlichungen am besten?
9.1 Verschiedene wissenschaftliche Sprachen machen das Lesen schwer
9.2 Und wie sollte man jetzt ein Paper schreiben, damit es möglichst allgemeinverständlich ist und viel gelesen wird?
Exkurs: Von guten und schlechten Veröffentlichungen
9.3 Well, there is one last thing – Englisch als Wissenschaftssprache
Epilog: Mein Lebenslauf anhand meiner Lieblingsmoleküle
Glossar – von Anabolismus bis Zielmolekül
Stichwortverzeichnis
