- Titel: Biophysik
- Autor: biophys
- Organisation: UNI ULM
- Seitenzahl: 29
Inhalt
- Teildisziplinien der Biophysik sind ua
- Molekulare Biophysik Zellbiophysik Neurobiophysik Biomechanik Kybernetik Evolution Strahlenbiophysik
- Nützliche Bücher zur Begleitung der Vorlesung
- Lehrveranstaltungen der Abteilung Biophysik
- Die Hierarchie lebender Systeme
- Abb Verschiedene Systeme mit typischer Atomanzahl
- fatty acids glycerol
- CO HO N H C N O
- Abb Die Hierarchie lebender Systeme
- Abb Verschiedene Systeme und charakteristische Phänomene
- Information und Konstruktion
- System BuchstWort Protein Nukleinsäure
- ion Transkript RNA Translation
- Abb Schematische Darstellung einer Aminosäure
- Abb Primärstruktur eines Proteins
- Abb Sekundärstruktur Schematische Darstellung von Helices
- Proteine und Funktionen
- Speicherung Transport Schutz
- Abb Allgemeine Struktur einer Aminosäure
- Abb L und DAminosäure
- Abb Bildung einer Peptidbindung
- Abb Peptidgruppe mit Standardbindungslängen in Nanometern
- Abb Das Dipolmoment der Peptidgruppe
- Mutationsraten Korrektur für Mehrfachmutationen
- M M K ke M
- Abb zeigt die Strukturformeln der Aminosäuren
- Polarität der Seitenketten
- H Gti i
- Abb Der Anteil der verschiedenen Aminosäuren von Proteinen
- Säure und Baseneigenschaften von Aminosäuren
- H OH H O
- K H A AH
- G RT ln K
- Gioniz G RT ln H A AH
- Da im Gleichgewicht Gtot ist gilt
- G Gint RT
- Abb pKWerte der Aminosäuren
- Abb Rotation von
- Abb Helices mit verschiedenen n d p
- Abb LennardJones Potential
- akl ckl m rkl rkl
- Abb Torsionspotential bei Drehung um und
- Abb Berechneter Energiekonturplot für Alanin in einer Polypeptidkette
Vorschau
15.10.2007
Biophysik
Einleitung
Was ist Biophysik? Das Verstehen der Lebensprozesse in Raum und eit.
Die Biophysik ist interdisziplinär ausgerichtet. Richard Feynman drückt dies in ´The Feynman Lectures on Physics´ (Vol.I, Chapter 35) so aus: ´… the full appreciation of natural phenomena, as we see them, must go beyond physics in the usual sense. We make no apologies for making these excursions into other fields, because the separation of fields, as we have emphasized, is merely a human convenience, and an unnatural thing. Nature is not interested in our separations, and many of the interesting phenomena bridge the gaps between fields.´
Teildisziplinien der Biophysik sind u.a.:
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Molekulare Biophysik ellbiophysik Neurobiophysik Biomechanik Kybernetik Evolution Strahlenbiophysik
Im Rahmen dieser Vorlesung steht die Molekulare Biophysik im Vordergrund. Biomoleküle stellen die Basis lebender Systeme dar. Sie speichern Information und sorgen für ihre Weitergabe. Sie führen viele verschiedene Prozesse durch, z.B. die Katalyse oder den Transport von Energie, Ladung und Materie. Die Kenntnis der Struktur und Funktion von Biomolekülen ist für viele Fachgebiete, z.B. Biologie, Biochemie, Biophysik, Medizin oder Pharmakologie von zentraler Bedeutung.
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Nützliche Bücher zur Begleitung der Vorlesung:
• Linus Pauling The Chemical Bond Cornell University Press, Ithaka, New York 1967 • Lubert Stryer Biochemistry W.H. Freeman and Co., New York 1988 • Charles R. Cantor, Paul R. Schimmel Biophysical Chemistry, Parts I, II and III. W.H. Freeman and Co., New York 1988 • Richard E. Dickerson, Irving Geis The Structure and Action of Proteins Benjamin/Cummings Publishing Co., 1969 • Hoppe, Lohmann, Markl, iegler Biophysik Springer, Berlin, 1982 • Daune, Michel Molekulare Biophysik Vieweg, 1997 • Philip Nelson Biological Physics W.H. Freeman and Co., New York, 2004 • Igor N. Serdyuk, Nathan, R. accai, Joseph accai Methods in Molecular Biophysics Cambridge University Press, Cambridge, 2007
Lehrveranstaltungen der Abteilung Biophysik:
Biophysik I (3 SWS) Biophysik II (3 SWS) Hauptseminar (Blockseminar) Praktikum Das Biophysikpraktikum wird als Blockpraktikum abgehalten und umfasst unter anderem folgende Versuche: Biomoleküle: Blitzphotolyse, Photosynthese, Enzymkatalyse, Gentechnologie, DNAInterkalation, Lipidvesikel Systeme/ ellen: Pigmentantennen, Ionenpore, Nervenimpuls Organe/Organismen: Chemotaxis, Kybernetik, Wahrnehmung, Kontrastübertragung 2
Die Hierarchie lebender Systeme
Abb. 1 zeigt Systeme, deren Komplexität mit der Anzahl der Atome zunimmt, wobei sich die Systeme untereinander klar unterscheiden lassen.
Abb. 1: Verschiedene Systeme mit typischer Atomanzahl.
Lebende Systeme sind hierarchisch aufgebaut (Abb. 2). Mit jeder neuen Organisationsstufe steigt die Komplexität der ablaufenden Prozesse. Es ist momentan nicht möglich, die Lebensvorgänge eines Organismus gänzlich auf der Basis atomarer Wechselwirkungen zu verstehen. Daher wird auf allen Ebenen der Hierarchie geforscht, und es wird schrittweise vorgegangen. Auf jeder neuen Organisationsstufe kommen neue Phänomene hinzu, die bei weniger komplexen Systemen nicht auftreten. Einige Beispiele für typische physikalische Prozesse sind in Abb. 3 aufgelistet.