Vergleichende Biochemie der Tiere Von Klaus Urich 250 Abbildungen von Charlotte Urich und 88 Tabellen Vorwort VI 4.6 4." 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Inhalte und Methoden der vergleichenden Biochemie Die historische Entwicklung der vergleichenden Disziplinen in der Biologie Einheit und Vielfalt in der Biochemie Die Objekte der vergleichenden Biochemie . . . . Zufall und Notwendigkeit in der molekularen Evolution Literatur 2 Nucleinsäuren und Nucleoproteine 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 Die Struktur der chromosomalen DNA Multiple Gene und Pseudogene Repetitive Sequenzen und mobile Elemente. . . . Die Größe des Genoms Die Proteine des Chromatins DNA-Replikation und-Reparatur Transskription und RNA-Reifung Ribonucleinsäuren und Ribonucleoproteine... Die mitochondriale DNA (mtDNA) Literatur 3 142 146 151 152 1 4.K 4.9 1 2 3 5 Plasma- und Dotterproteine, metallbindende Proteine 163 5 7 5.1 5.2 5.3 163 165 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 Die Vielfalt der Plasmaproteine Serumalbumin und a-Fetoprotein Plasmaproteine mit speziellen Bindungs- und Transportfunktionen Akutphasenproteine Larvale Hämolymphproteine der Insekten . . . . Plasma-Lipoproteine. Vitellogenine und Dotterproteine Blutgerinnung Gefrierschutzproteine Metallothioneine Ferritine Literatur 6 Immunproteine 195 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 Die lmmunoglobulin-Superfamilie Immunoglobuline T-Zell-Rezeptoren MHC-Antigeneund(32-Mikroglobuline Cytokine und Interferone Das Komplementsystem Lectine Humorale Abwehr bei den Wirbellosen Immunreaktive Proteine der Zelloberfläche . . . Literatur 196 198 203 203 205 206 208 210 211 215 7 Respiratorische Farbstoffe 220 7.1 Die Hämoglobine und Myfoglobine der Wirbeltiere Hämoglobine und Chlorocruorine der Wirbellosen Hämocyanine Hämerythrine Literatur 9 9 15 16 23 26 32 34 41 48 52 Strukturelle Vielfalt und Stoffwechsel der Proteine 62 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Die strukturelle Vielfalt der Proteine Proteinbiosynthese Proteolyse Proteinase-Inhibitoren Literatur 62 71 76 86 91 4 Molekulare Evolution 97 4.1 Die Homoiogisierung von Protein-und DNASequenzen 4.2 Die Mechanismen der molekularen Evolution . 4.3 Der Polymorphismus der Proteine und Nucleinsäuren 4.4 Die Ursachen des genetischen Polymorphismus. 4.5 Methoden und Probleme der molekularen Verwandtschaftsforschung Die Geschwindigkeit der molekularen Evolution Einige Ergebnisse der molekularen Verwandtschaftstorschung Palaeobiochemie Literatur 100 103 7.2 115 12.3 130 7.3 7.4 7.5 167 169 170 171 175 180 184 185 187 188 223 235 243 249 250 8 Peptidhormone 255 8.1 Hormone der Neurohypophyse 257 8.2 Hormone des Hypothalamus und der Urophyse 25 8 8.3 Hormone der Adenohypophyse 261 8.4 Hormone aus Magen, Darm und Pankreas . . . . 263 8.5 Blutdruckregulierende Peptide 267 8.6 Calcitonine und Parathormon 268 8.7 Wachstumsfaktoren 268 8.8 Peptidhormone wirbelloser Tiere 269 8.9 Hormonrezeptoren 272 8.10 Literatur 276 9 Toxische Proteine und Peptide 281 9.1 9.2 93 9.4 9.5 Schlangengifte Proteotoxine anderer Wirbeltiere Arthropodengifte Proteotoxine anderer Wirbelloser Literatur 282 285 287 289 290 10 Proteine der Muskeln und des Cytoskeletts . . 293 10.1 Calciumregulation des Actomyosinsystems .. . 294 10.2 Die molekulare Heterogenität der Skelettmuskelfasern 296 10.3 Myosine 297 10.4 Actine 301 10.5 Actinbindende Proteine 304 10.6 Tropomyosine und Troponine 306 10.7 Paramyosine 308 10.8 Calciumbindende Proteine 308 10.9 Proteine der Mikrotubuli 312 10.10 Proteine der intermediären Filamente 315 10.11 Andere intrazelluläre Strukturproteine 319 10.12 Linsenproteine (Kristalline) 322 10.13 Literatur 326 11 Extrazelluläre Strukturproteine und Sekretproteine 11.1 Fibronectine 11.2 Kollagene 11.3 Matrixproteine calcifizierender Gewebe 11.4 Elastische Proteine 11.5 Proteine aus dem Eierweiß der Vögel und Reptilien 11.6 Milchproteine 11.7 Cuticulaproteine der Arthropoden 11.8 Chorionproteine 11.9 Seidenproteine 11.10 Sekretproteine von Insekten 11.11 Literatur 12 333 333 334 340 341 343 344 346 347 348 351 352 Niedermolekulare Stickstoffverbindungen .. 356 12.1 Freie Aminosäuren 12.2 Ernährungsaspekte des Aminosäurestoffwechsels 356 361 12.3 Endprodukte des N-Stoffwechsels 363 12.4 Der N-Stoffwechsel der Aminosäuren 366 12.5 Der Stoffwechsel einzelner Aminosäuren 373 12.6 Aromatische Aminosäuren und die Sklerotisierung der Cuticula bei den Insekten .. 380 12.7 D-Aminosäuren und deren Stoffwechsel 385 12.8 Amine 386 12.9 Phosphagene und andere Guanidinverbindungen 390 12.10 Oligopeptide und deren Stoffwechsel 395 12.11 Purin-und Pyrimidinverbindungen 397 12.12 Literatur 404 13 Struktur und Stoffwechsel der Kohlenhydrate 413 13.1 Niedermolekulare Kohlenhydrate 13.2 Das Kohlenhydratspektrum der Zellen und extrazellulären Flüssigkeiten 13.3 Stoffwechsel der niedermolekularen Kohlenhydrate 13.4 Polysaccharide und Proteoglykane 13.5 Glykoproteine 13.6 Carbohydrasen 13.7 Literatur 413 14 459 Glykolyse 416 419 428 436 440 450 14.1 Der Weg von de rHexose zum Pyruvat 459 14.2 Glykogenphosphorylase 463 14.3 Hexokinasen 466 14.4 Phosphofructokinasen 468 14.5 Aldolasen 471 14.6 Glycerinaldehydphosphat-dehydrogenasen .. . 472 14.7 Pyruvatkinasen 472 14.8 Die übrigen Glykolyseenzyme 475 14.9 Gluconeogenese 476 14.10 Anaerobiose 478 14.11 Pyruvatreductasen 484 14.12 Spezielle Wege der anaeroben Energiegewinnung 490 14.13 Literatur 494 15 Lipide 504 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 Chemie und Stoffwechsel der Fettsäuren Speicheriipide und lipidreiche Sekrete Lipide der Körperoberfläche Membraniipide Lipide mit regulatorischen Funktionen Literatur 506 521 526 534 548 552 16 Sterine und Steroide 560 16.1 Biosynthese des Cholesterins 16.2 Die Sterine in den einzelnen Tiergruppen 16.3 Die Steroidhormone der Wirbeltiere 561 563 572 16.4 16.5 16.6 16.7 Ecdysteroide Gallensäuren und Gallenalkohole Calciferole Literatur 578 581 585 587 17 Esterhydrolasen,ATPasen und Carboanhydrasen 591 Carboxylesterhydrolasen Phosphatasen und Phosphodiesterasen ATPasen (mit einem Exkurs über Ionenkanäle). Sulfatasen Carboanhydrasen Literatur 591 597 602 606 607 609 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 18 Oxidativer Stoffwechsel 18.1 18.2 18.3 18.4 Der Citratcyclus 617 Carboxylasen 621 Der Glyoxylatcyclus 622 Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung 624 Mikrosomale Elektronentransportsysteme. . . . 631 Sauerstoffentgiftende Enzyme 634 Literatur 637 18.5 18.6 18.7 614 19 Sekundäre Naturstoffe 643 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 19.10 19.11 N-freie Naturstoffe Terpene Carotinoide Sehfarbstoffe und Phototransduktion N-haltige Naturstoffe Pyrrolfarbstoffe Pterine Ommochrome und Papiliochrome Melanine Bioluminiszenz Literatur 645 652 655 659 663 667 670 671 672 674 677 Anhang Das System der Tiere Biochemische Nomenklatur und Abkürzungen 681 682 Gattungsverzeichnis 685 Sachregister 694
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