New PDF release: Angewandte Biophysik

By Helmut Pfützner

ISBN-10: 3709108292

ISBN-13: 9783709108291

ISBN-10: 3709108306

ISBN-13: 9783709108307

Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden procedure, bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte. Physiologen, Biologen und Physiker beschäftigt sie gleichermaßen.

Dieses Buch behandelt anwendungsbezogene Probleme wie

• molekulare "langsame" Kommunikation (von Enzymen bis zur genetischen Manipulation)

• biophysikalische Analytik (von Röntgen­analysen hin zum Tunnelmikroskop)

• Neurobiophysik (von Synapsen bis zum Magnetfeld des Gehirns)

• Wechselwirkungen (magnetische Separation, doch auch biologische Wirkung von Licht und Mikrowellenstrahlung)

Vermehrt werden unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt, etwa zur Steuerung von Prothesen durch reine Gedanken. Für derartige Problemstellungen liefert der vorliegende textual content vielfältige Hilfestellung. Die Mathematik wird dabei auf grundlegende Zusammen­hänge und auf die Abschätzung von Größen­ordnungen beschränkt.

Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinäre Leserschaft auf, wobei sie studierenden und ausübenden Medizinern, Technikern, Biologen und Physiologen eine kompakte Diskussionsbasis bietet.

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37 1 Biophysik der Zelle Der Begriff „Ladung“ steht hier stellvertretend für alle Arten elektrischer Wechselwirkungen gemäß Abb. 17, d. h. für ionale, polare und Van der Waalssche Bindungen. Zu bemerken ist, dass diese Bindungskräfte durch das allgegenwärtige Wasser – gegenüber dem leeren Raum als Medium – um zwei Größenordnungen reduziert ausfallen (s. 1). Darüber hinaus sind auch => hydrophobe Wechselwirkungen bedeutsam, für welche das wässrige Milieu eine Voraussetzung darstellt. Das komplementäre Prinzip hat für biologische Ordnungs- und Informationsprozesse universelle Bedeutung.

Sie beinhaltet eine Phosphorsäure, welche durch ein fehlendes Proton negativ geladen ist. Als zweite Komponente finden wir einen Zucker, die so genannte Ribose. Während der Informationsgehalt eines Proteins durch den Aminosäurerest als charakteristisches Anhängsel gegeben ist, finden wir hier eine Base, wobei die Vielfalt – statt auf 20 – auf nur vier Typen beschränkt ist: Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G), und Uracil (U). Abb. 28. Struktur der RNA. (a) Primärstruktur. (b) Sekundärstruktur am Beispiel einer Messenger-RNA (mRNA) 45 1 Biophysik der Zelle Wie wir weiter unten sehen werden codieren drei aufeinander folgende Basen für einen Aminosäurerest, womit die Information der RNA zunächst durch die Primärstruktur gegeben ist.

34 betrachten. coli, dessen Membran bzw. Wandung durch Permeabilisierung für makromolekulare Strukturen durchlässig gemacht wurde. So kommt es zum Austritt von DNA-Strängen, deren große Längen ein Wiedereinbringen in die Zelle a priori undenkbar machen. Das Bild lässt aber auch kurze, in sich geschlossene Stränge erkennen. 4 Genetische Informationsverarbeitung Abb. 34. E. B. unteren Rand, Mitte) u. U. auch im lebenden System von Zelle zu Zelle wechseln und damit deren Erbgut verändern. Sie können somit aber auch im Labor in Organismen eingeschleust werden, was technologisch genutzt wird.

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Angewandte Biophysik by Helmut Pfützner


by Joseph
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