Biophysik

Die Frage, wie lebende Systeme entstanden sein konnten, läßt sich klar eingrenzen: Der grundlegende Mechanismus ist bekannt, auf dem die Lebensprozesse beruhen, und es ist bekannt, daß bei Simulation der Verhältnisse auf der Urerde gerade Bausteine des genetischen Apparates bevorzugt gewonnen werden.

Hans Kuhn

Peter Schuster

Evolution

进化

Mit dem auch in der deutschsprachigen Literatur verwendeten Begriff Self Assembly bezeichnet man das Phanomen, daß sich komplizierte biologische Struktu- ren aus vielen Makromolekulen „von selbst“ zusammensetzen. Damit ist gemeint, daß die in den Makromolekulen enthaltene Information ausreicht, um die richtige Struktur der gebildeten Organelle festzulegen. Es werden also keine zusätzlichen Einrichtungen oder Steuermechanismen benötigt, die etwa noch in einer lebendigen Zelle wirksam sein konnten. Daher lassen sich Self-Assembly-Vorgange auch in vitro studieren. Deren Mechanismen konnen durch gezielte Variation der Komponenten, deren Konzentrationen und der Losungsbedingungen mit Hilfe thermodynamischer und kinetischer Methoden studiert werden.

Jürgen Engel

Thermodynamik und Kinetik von Self-Assembly-Vorgängen

自组装过程的热力学与动力学

Proteine haben vielfaltige Funktionen im lebenden Organismus: Diese Eigenschaften sind häufig nicht streng getrennt. Die Muskelproteine z.B. haben katalytische Eigenschaften ebenso wie die Proteine, die am aktiven Transport durch Membranen beteiligt sind. Diese sind auch Strukturproteine, da sie konstitutive Bestandteile der Membranen sind.

Robert Huber

William S. Bennett

Enzyme als Biokatalysatoren

酶作为生物催化剂

Bei gegenwärtigen Diskussionen über Biomembran- Modelle werden stillschweigend zwei Annahmen ge- macht. Es wird angenommen, daß erstens solche Membranen mit einer gemeinsamen Grundstruktur wirklich in vivo in der Zelle existieren und zweitens, daß sie relativ intakt isoliert und chemisch charakterisiert werden können. Die erste Annahme, daß die lebende Zelle von ihrer Umgebung durch eine geordnete Schicht von Molekülen physikalisch getrennt ist, ist während der vergangenen 80 Jahre immer wieder durch physiologische und morphologische Untersuchungen bestätigt worden. Die Permeabilität ist seit dem Ende des 18. Jahrhunderts untersucht worden und schon die frühen Ergebnisse zeigten, daß Zellen schrumpfen oder schwellen, wenn man die osmotische Druckdifferenz in ihrer Umgebung experimentell ändert; d.h. sie verhalten sich wie kleine Osmometer. Die zeitlichen Veränderungen des Zell- volumens stellen ein Maß für die Permeabilität der verwendeten Ionen oder Moleküle dar. Mit der Einführung von Radioisotopen haben diese Untersuchungen einen großen Aufschwung gewonnen; für alle Ergebnisse ist die einfachste physikalische Erklärung, daß die Zellen durch eine semipermeable Membran abgegrenzt sind. Sie ist allerdings im Lichtmikroskop wegen ihrer geringen Dicke nur in Ausnahmefällen sichtbar. Schon die ersten elektronenmikroskopischen Untersuchungen stützten aber das Membran-Konzept: Eine deutliche Grenzstruktur, meist als trilaminares Farbe-Muster erkennbar, war immer eindeutig an der Zellperipherie nachweisbar. Unerwartet war die Beobachtung, daß auch die meisten Zellorganellen durch eine ganz ähnliche Struktur abgegrenzt und z.T. noch unterteilt sind.

Knute A. Fisher

Walther Stoeckenius

Membranen

Biologische Makromoleküle sind eine Voraussetzung für alle Lebensvorgänge. Die folgenden wichtigen Stoffe gehoren hierzu:

Harald Tschesche

Der chemische Bau biologisch wichtiger Makromoleküle

生物学重要大分子的化学结构

Die letzte Energiequelle aller biologischen Vorgänge ist das Sonnenlicht. In den grünen Pflanzen, die selbst die Grundnahrung von Tier und Mensch bilden, wird die Strahlungsenergie des Wellenlöngenbereiches zwischen etwa 400 nm und 700 nm (bei photosynthetisierenden Bakterien bis >800nm) dazu verwendet, um aus den einfachen Grundstoffen Wasser und Kohlendioxid die relativ komplizierte, an chemischer Energie reiche organische Verbindung Glucose auf- zubauen: 6CO2+6H2O+Licth→C6H12O6+6O2.

Publication Information	Publisher: Springer Verlag，Publishing cycle: ，Journal Type: journal，Open Access Journals: No
Basic data	Year of publication: 1963，Proportion of original research papers: ，Self Citation Rate:， Gold OA Rate:

Biophysik

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Evolution

Thermodynamik und Kinetik von Self-Assembly-Vorgängen

Enzyme als Biokatalysatoren

Membranen

Der chemische Bau biologisch wichtiger Makromoleküle

Thermodynamik und Kinetik von Self-Assembly-Vorgängen

Enzyme als Biokatalysatoren

Membranen

Der chemische Bau biologisch wichtiger Makromoleküle

Energieübertragungsmechanismen