Biologie für Mediziner

1. Biologische Systeme.- 1.01 Die Sonderstellung der Biologie.- 1.02 Ziele und Methoden.- 1.03 Ökosysteme.- 1.04 Chemische Energetik.- 1.05 Offene Systeme, Fleßgleichgewicht.- 1.06 Energiebilanz im Ökosystem.- 1.07 Stabilität biologischer Systeme.- 2. Kohlenhydrate und Lipide.- 2.01 Biochemisch wichtige Elemente.- 2.02 Kohlenstoff.- 2.03 Zucker.- 2.04 Oligosaccharide.- 2.05 Polysaccharide.- 2.06 Fette.- 2.07 Glycerinphosphatide und Sphingolipide.- 2.08 Steroide und Carotinoide.- 3. Aminosäuren und Proteine.- 3.01 Aminosäuren.- 3.02 Peptide.- 3.03 Sekundärstrukturen.- 3.04 Tertiärstrukturen.- 3.05 Skleroproteine.- 3.06 Globuline, Enzyme.- 3.07 Globine.- 3.08 Quartärstruktur und Allosterie.- 3.09 Glykoproteine.- 4. Membranen.- 4.01 Vom Molekül zur Zelle.- 4.02 Die Elementarmembran.- 4.03 Verschiedene Membranen.- 4.04 Membranbestandteile.- 4.05 Die Lage der Proteine.- 4.06 Verankerung in der Lipidschicht.- 4.07 Die Membran als Flüssigkeit.- 5. Die Physiologie von Membranen.- 5.01 Diffusion.- 5.02 Osmose.- 5.03 Das Gibbs-Donnan-Gleichgewicht.- 5.04 Membranpotential und Natriumpumpe.- 5.05 Aktionspotential und Erregungsleitung.- 5.06 Die Synapse.- 5.07 Transportmechanismen.- 5.08 Der Nexus (Gap Junction).- 5.09 Aktiver Transport.- 5.10 Signalübermittlung: Calmodulin.- 5.11 Signalübermittlung: Adenylat-Cyclase.- 6. Membransysteme.- 6.01 Procyten und Eucyten.- 6.02 Innen und Außen.- 6.03 Cytosen.- 6.04 Das Endoplasmatische Retikulum.- 6.05 Histochemie.- 6.06 Glattes ER.- 6.07 Der Golgi-Apparat.- 6.08 Lysosomen.- 6.09 „Coated Vesicles“.- 6.10 Mitochondrien.- 7. Filamente und Tubuli.- 7.01 Struktur und Bewegung.- 7.02 Das Sarkomer.- 7.03 Aktin und Myosin.- 7.04 Die Kontraktion.- 7.05 Kopplung von Erregung und Kontraktion.- 7.06 Ein wenig Immunologie.- 7.07 Andere Bewegungssysteme.- 7.08 Amöboide Bewegung.- 7.09 Mikrotubuli.- 7.10 Cilien und Geißeln.- 7.11 Centriolen.- 7.12 Intermediäre Filamente.- 8. Nukleinsäuren.- 8.01 Informationsgehalt.- 8.02 Kontinuität des Lebendigen.- 8.03 Nukleotide.- 8.04 Die Primärstruktur von Nukleinsäuren.- 8.05 Die Sekundärstruktur der DNA.- 8.06 RNA.- 8.07 t-RNA.- 8.08 Informationsübertragung.- 8.09 Transkription.- 9. Nukleinsäure-Code und Proteinsynthese.- 9.01 Die Idee des Codes.- 9.02 Die Struktur des Codes.- 9.03 Die Aufklärung des Codes.- 9.04 Die Universalität des Codes.- 9.05 Der Code.- 9.06 Translation: Ribosomen.- 9.07 Aktivierung der Aminosäure.- 9.08 Synthese der Peptidbindung.- 9.09 Anfang und Ende der Peptidkette.- 9.10 Processing von Proteinen.- 10. Sonderstellung der DNA.- 10.01 DNA-Reparatur.- 10.02 Semikonservative Replikation.- 10.03 Der Replikationsmechanismus.- 10.04 DNA-Replikation und die Membran.- 10.05 DNA bei Eukaryonten.- 10.06 Zellkern und Chromatin.- 10.07 Chromosomenstruktur.- 10.08 Mitose.- 10.09 Der Zellzyklus.- 10.10 Meiose: das Prinzip.- 10.11 Meiose: Prophase I.- 11. Mikroorganismen.- 11.01 Die Zelle als Organismus.- 11.02 Biologische Systematik.- 11.03 Monera, Fungi, Protista.- 11.04 Symbiose und Parasitismus.- 11.05 Bakterien: Morphologie.- 11.06 Bakterien: Stoffwechsel.- 11.07 Adaption des Stoffwechsels.- 11.08 Antibiotika.- 11.09 Bakterien als Krankheitserreger.- 11.10 Sterilisation und Desinfektion.- 11.11 Die Kultur von Bakterien.- 11.12 Populationswachstum.- 12. Bakteriengenetik.- 12.01 Transkriptionseinheiten und Gene.- 12.02 Das lac-Operon.- 12.03 Operon-Kontrolle.- 12.04 Was ist ein Gen?.- 12.05 Mutation als Zufallsprozeß.- 12.06 Der Fluktuationstest.- 12.07 Typen von Mutationen.- 12.08 Selektion für Resistenzgene.- 12.09 Parasexualität, Transformation.- 12.10 Konjugation.- 12.11 F’-Transduktion.- 12.12 Resistenz-Plasmide.- 13. Viren: Phagen.- 13.01 Definition.- 13.02 Phagen. Reproduktion von T4.- 13.03 Die Synthese von T4.- 13.04 Phagenmutanten, Rekombination.- 13.05 Genkartierung durch Rekombination.- 13.06 Lysogenie, temperente Phagen.- 13.07 Die Induktion von temperenten Phagen.- 13.08 Phagen-Transduktion.- 13.09 Phagen mit einsträngiger Nukleinsäure.- 13.10 Einsträngige Genome.- 13.11 Restriktions-Endonukleasen.- 14. Viren des Menschen.- 14.01 Vergleich mit Phagen.- 14.02 Morphologie und Klassifizierung.- 14.03 Der Vermehrungszyklus: Herpesviren.- 14.04 Der Vermehrungszyklus: RNA-Viren.- 14.05 Viren als Krankheitserreger.- 14.06 Langsame Viren.- 14.07 Krebs.- 14.08 Retroviren.- 15. Vielzeller.- 15.01 Vielzeller sind Eukaryonten.- 15.02 Warum Vielzeller?.- 15.03 Größe, Dimension und Struktur.- 15.04 Die Zelle im Zellverband.- 15.05 Die differenzierte Zelle.- 15.06 Sexualität, Soma und Keimbahn.- 15.07 Einfache Vielzeller.- 16. Mendelsche Genetik.- 16.01 Konsequenzen der Diploidie.- 16.02 Konsequenzen der Vielzelligkeit.- 16.03 Gregor Mendel.- 16.04 Der Mendelsche Erbgang.- 16.05 Gene und Chromosomen.- 16.06 Geschlechtsgebundener Erbgang.- 16.07 Crossover und Kopplung.- 16.08 Endopolyploidie und Riesenchromosomen.- 17. Das Genom der Eukaryonten.- 17.01 Das Genom als Einheit.- 17.02 Molekulare Methoden erschließen das Genom.- 17.03 DNA in Mitochondrien.- 17.04 Die Kern-DNA: GC-Gehalt.- 17.05 Renaturierung.- 17.06 Genstruktur und mRNA bei Eukaryonten.- 17.07 Wozu Introns?.- 17.08 Satelliten-DNA.- 17.09 Minisatelliten.- 17.10 Repetitive Gene.- 17.11 Multiple Gene für Hämoglobin.- 17.12 „Springende“ Gene.- 18. Humangenetik.- 18.01 Die Aufgabe der Humangenetik.- 18.02 Statistik mit kleinen Zahlen.- 18.03 Stammbaumanalyse.- 18.04 Autosomal dominanter Erbgang.- 18.05 Autosomal rezessiver Erbgang.- 18.06 Verwandtenehen.- 18.07 Geschlechtsgebundener Erbgang.- 18.08 Heterozygotentests.- 18.09 Kodominante Vererbung: Blutgruppen.- 18.10 Heterogenie.- 18.11 Genwirkketten.- 18.12 Albinismus: Pleiotropie, Epistase, modifizierende Gene.- 18.13 Phenylketonurie: Expressivität.- 18.14 Dominante Entwicklungsschäden: Expressivität.- 18.15 Phänokopien.- 18.16 Letalfaktoren.- 18.17 Multifaktorielle Vererbung.- 19. Cytogenetik.- 19.01 Die Aufgabe der Cytogenetik.- 19.02 Cytogenetische Methodik.- 19.03 Die Chromosomen des Menschen.- 19.04 Geschlechtsbestimmung.- 19.05 Die Lyon-Hypothese.- 19.06 Non-Disjunction.- 19.7 Abweichende autosomale Chromosomenzahlen.- 19.08 Strukturelle Chromosomenaberrationen.- 19.09 Pränatale Diagnostik.- 19.10 Chromosomen und Krebs.- 19.11 Oncogene.- 19.12 Zelluläre Oncogene.- 19.13 Retinoblastom und Wilms’ Tumor.- 20. Das Immunsystem.- 20.01 Die Bedeutung des Immunsystems.- 20.02 Die Zellen des Immunsystems.- 20.03 T-Zellen und B-Zellen.- 20.04 Antigene und Antikörper.- 20.05 Klonale Selektion, Immungedächtnis, Immuntoleranz.- 20.06 Ein Netzwerk von Idiotypen.- 20.07 Die Immunoglobuline.- 20.08 Antikörper-Klassen.- 20.09 Die Genetik der Immunoglobuline.- 20.10 Verspleißen des Primärtranskripts.- 20.11 Die Immunoglobulin-Gen-Superfamilie.- 20.12 Histokompatibilität.- 20.13 Andere Signalmoleküle.- 20.14 Allergie.- 21. Die Entwicklung der Tiere.- 21.01 Der Lebenszyklus des Vielzellers.- 21.02 Das Grundmuster der Entwicklung.- 21.03 Morphogenetische Bewegungen.- 21.04 Mesoderm und Coelom.- 21.05 Die Derivate der drei Keimblätter.- 21.06 Evolution des Mesoderms.- 21.07 Alternative Entwicklungstypen.- 21.08 Das amniotische Ei.- 21.09 Das Ei der Säugetiere.- 22. Der Mechanismus der Entwicklung.- 22.01 Das Entwicklungsprogramm im Zellkern.- 22.02 Der Einfluß des Cytoplasmas.- 22.03 Oogenese.- 22.04 Befruchtung.- 22.05 Embryonale Regulation.- 22.06 Embryonale Induktion.- 22.07 Organbildung.- 22.08 Regeneration.- 23. Gentechnologie.- 23.01 Überblick.- 23.02 Molekulares Klonieren in E. coli.- 23.03 Die Isolierung von Genen.- 23.04 Restriktionsendonukleasen.- 23.05 Vektoren zum Klonieren.- 23.06 Selektion des richtigen Klons.- 23.07 Proteinsynthese mit klonierten Genen.- 23.08 Genklonieren in Eucyten.- 23.09 Gentherapie.- 24. Evolution: Genetische Variation.- 24.01 Molekulare Grundlagen.- 24.02 Darwinismus.- 24.03 Alternative Evolutionstheorien.- 24.04 Die Synthetische Theorie.- 24.05 Genetischer Polymorphismus.- 24.06 Proteinpolymorphismus beim Menschen.- 24.07 Charakterisierung der genetischen Variabilität.- 24.08 Das biologische Artkonzept.- 25. Die Dynamik der genetischen Variation.- 25.01 Mutation.- 25.02 Mutationsauslösung durch Strahlen.- 25.03 Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht.- 25.04 Nicht-statistische Verteilung und Fluktuation.- 25.05 Rekombination.- 25.06 Chromosomale Mechanismen schränken die Rekombination ein.- 25.07 Supergene.- 25.08 Chromosomale Isolationsmechanismen.- 25.09 Andere Isolationsmechanismen.- 26. Selektion und Adaption.- 26.01 Selektion ist eine Konsequenz der Selbstreplikation.- 26.02 Selektion und Fitness.- 26.03 Sichelzellenanämie.- 26.04 Industriemelanismus.- 26.05 Systemeigenschaften erschweren die Verallgemeinerung.- 26.06 Selektion auf Individuen, Arten und Gene.- 26.07 Konsequenzen der Genselektionshypothese.- 26.08 Altruismus.- 26.09 Das Problem der Adaption.- 26.10 Adaption, Spezialisierung, Konkurrenz.- 26.11 Mannigfaltigkeit.- 27. Die historische Evolution.- 27.01 Die Bedeutung der Abstammungsgeschichte.- 27.02 Messung der Evolutionsrate.- 27.03 Natürliche Evolutionsraten sind weder schnell noch konstant.- 27.04 Qualitative Änderungen.- 27.05 Die Kiemenarterien der Fische.- 27.06 Von den Kiemen zu den Lungen.- 27.07 Die Evolution des Herzens.- 27.08 Entwicklung und Evolution.- 27.09 Die Evolution des Menschen.