Molekulare Prozesse des Lebens

1: Einführung in die Chemie des Lebens.- 2: Atome und Moleküle der Zelle.- Die Elemente oder Atome der Zelle.- Die Zentralstellung des Kohlenstoffs.- Die Zentralstellung des Wassers.- Wäßrige und nichtwäßrige Phasen der Zelle.- Anzahl, Größe und Funktion der Moleküle der Zelle.- An cellulären Prozessen beteiligte Molekülgruppen.- Die Eigenschaften „biologischer“Moleküle.- Anpassung der Moleküle für die cellulären Aufgaben.- Auswahl der Moleküle für biologische Aufgaben.- Die Universalität der cellulären Komponenten.- 3: Makromoleküle.- Polysaccharide.- Proteine.- Die Struktur der Proteine.- Nucleinsäuren.- Phospholipide.- 4: Enzyme.- Die Spezifität der Enzyme.- Einfluß von Temperatur und Wasserstoff-Ionenkonzentration.- Enzymgehalt der Zelle.- Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen.- Struktur der Enzyme.- Kontrollfaktoren der Enzyme.- Extracelluläre Enzyme.- Reversibilität.- Enzymklassifizierung.- Mechanismus der enzymatischen Katalyse.- Das Atom-Modell des ?-Chyrnotrypsins.- Bildung einer kovalenten Bindung.- Der Grund- und der Übergangszustand.- Mehrschrittkatalyse und Aktivierungsenergie.- Die konzertierte Aktion während der Katalyse.- 5: Enzyme, Spurenelemente, Coenzyme.- Prosthetische Gruppen.- Funktionen der Coenzyme.- Mechanismus der Coenzymwirkung.- Zusammenhang zwischen Struktur und Wirkung der prosthetischen Gruppen.- 6: Der Energiehaushalt.- Lagerung der biologischen Energie.- Thermodynamische Betrachtungen zur Energiebereitstellung.- ATP bei synthetischen Reaktionen.- Die Natur der energiereichen Bindungen.- 7: Energieliefernde biochemische Prozesse.- Der Citronensäurecyclus.- Glykolyse.- Der Pentosecyclus.- Weg des Kohlenstoffs bei der Photosynthese.- Energiebildung und Stoffwechsel.- 8: Energieabhängige Synthesen.- Formen chemischer Energie.- Kinasen.- Mechanismus der Acetokinasereaktion.- NADPH als Energiequelle der Fettsäuresynthese.- Umkehrung des Citronensäurecyclus durch Ferredoxin.- 9: Energieübertragungen.- Energieumwandlungen.- Mitochondrien.- Die oxydative Phosphorylierung.- Die Ionentranslokation.- Die Schwellung der Mitochondrien.- Umgekehrter Elektronenfluß.- Wasserstofftransport unter Energieverbrauch.- Aktivitätsverlust der Mitochondrien nach ihrer Zerstörung.- Physiologische Bedeutung der Mitochondrienaktivitäten.- Die Translocasehypothese.- Kontrolle der Atmung.- Der Wirkungsgrad der Kopplung.- Energie-übertragende Systeme und Membranen.- Der Chloroplast.- Die Muskelkontraktion.- 10: Die Zellmembranen.- Die Definition einer Membran.- Die Membransysteme.- Die Plasmamembran.- Das endoplasmatische Reticulum.- Die Kernmembran.- Die mitochondriale und Chloroplastenmembran.- Membrane spezialisierter Zellen.- Allgemeine Bemerkungen zu den Membransystemen.- Stabilität der Membransysteme.- Membransysteme und Kontrollmechanismen.- Erhaltung der Membransysteme.- Der vektorielle Charakter der Membransysteme.- Die Permeabilität der Membransysteme.- Membranen und Stoffwechselketten.- 11: DNS, RNS und Proteinsynthese.- Nucleinsäuren und Gene.- Replikation der DNS.- Proteinsynthese.- Die Transkription.- Die Translation.- Bildung organisierter Proteinsysteme.- 12: Kontrollmechanismen lebender Systeme.- Stoffwechselkontrolle.- Reaktionskontrolle durch chemische Gleichgewichte.- Kontrolle durch Reaktionsgeschwindigkeiten.- Autokatalyse.- Endprodukthemmung.- Kontrolle der Proteinsynthese.- DNS- und RNS-Synthese.- Kontrollmechanismen höherer Organismen.- Differenzierung.- Zentralnervensystem.- 13: Biochemie und Krankheit.- Einfache chemische Krankheiten.- Komplexe chemischer Krankheiten.- Anscheinend nicht-chemische Krankheiten.- 14: Pharmaka und Gifte.- Das Konzept von Gift und Pharmakon.- Unspezifische und spezifische Gifte.- Penetration der Gifte.- Ausgewählte Beispiele.- 15: Universelle biochemische Fakten.- Vergleichende Biochemie.- 16: Evolutionäre Prozesse und universelle Mechanismen.- 17: Aspekte biochemischer Forschungen.- Die drei Phasen biochemischer Forschung.- Probleme der Zukunft.- Untersuchung biologischer Systeme.- Stil biochemischer Forschung.- Nachwort.