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Kurzbeschreibung:

Die physikalischen Grundlagen und Vorgänge in lebendiger Materie sind die Themen der Biophysik. Die biologische Physik vereint Methoden und Ansätze aus unterschiedlichen Bereichen und bringt sowohl theoretische als auch experimentelle Konzepte aus vielen naturwissenschaftlichen Disziplinen zur Anwendung. Wichtige Themenfelder, die im vorliegenden Band ausführlich behandelt werden, sind Zellstruktur, neuronale Signalübertragung, biologische Membranen, Evolution, Photosynthese, Immunologie u.v.a.m. Das Buch wendet sich an Studenten der Naturwissenschaften im Haupt- bzw. Masterstudium sowie an Diplomanden und Doktoranden. (Verlagsinformation)

 

 

 

 

 

 

/ AUS DEM INHALT: / / /

 

 

Vorwort XXIII

 

Einleitung 1

 

1 Eine Einführung in das Studium der Biophysik 3

 

 

 

Einführung in die Zellbiophysik 21

 

2 Die Zelle 2i

 

3 Einfuhrung in die Thermodynamik 37

 

4 Biologisch essenzielle physikochemische Reaktionen 77

 

5 Wichtige Bausteine lebender Systeme und deren Polymerisation 91

 

6 Physikalische Eigenschaften von Proteinen 107

 

7 Proteinfaltung, Konformations-Umwandlungen und -Fluktuationen 255

 

8 Molekulare Erkennung 229

 

 

 

Biologische Membranen 253

 

9 Molekulare Architektur und Funktionen biologischer Membranen 255

 

10 Selbstorganisation, Phasenumwandlungen und Dynamik biologischer Membranen 297

 

11 Membranen als semiflexible elastische Schalen 335

 

12 Thermomechanische Prinzipien der Feinstruktur und Funktion biologischer Membranen 359

 

13 Zelladhäsion als Wechselspiel spezifischer, universeller und elastischer Kräfte 391

 

 

 

Biophysik der Nervenleitung 423

 

14 Physiologie und Elektrostatik der Nervenleitung 415

 

15 Elektrodynamik der Nervenerregung 435

 

16 Die Signalfortpflanzung in Axonen und Axon-Modelle 471

 

17 Biorhythmik durch Synchronisation selbsterregender Oszillatoren 489

 

18 Mikroanatomie und Funktion des Zytoskeletts 501

 

19 Molekulare Linearmotoren der Zellen 527

 

20 Der Muskel: Anatomie und Phänomenologie der Funktion 543

 

21 Protonen-getriebene Rotationsmotoren 555

 

22 Leben bei kleinen Reynoldszahlen: Krafterzeugung durch Flagellen und Cilien 573

 

23 Makromoleküle des extrazellulären Raums 583

 

24 Physik flexibler Makromoleküle: vom Einzelmolekül zur Lösung 592

 

25 Molekulare Dynamik und Elastizität semiflexibler Filamente 623

 

26 Viskoelastizität homogener Netzwerke und Gele 622

 

27 Physik und Funktion der Gele: Zustände zwischen Festkörper und Flüssigkeit 635

 

28 Zellen als Mechanosensoren 649

 

29 Mikromechanik der Zelle 663

 

 

 

Photosynthese 677

 

30 Primärprozesse der Photosynthese 679

 

31 Physikalische Grundlagen photobiologischer Prozesse 709

 

 

 

Biologische Membranen 757

 

32 Anatomie und Physiologie des Hörsinns 759

 

33 Mechanik und Hydrodynamik der Cochlea-Erregung: das Békésy-Wanderwellen-Modell 773

 

34 Haarzellen als akusto-elektrische Signaltransformatoren 782

 

 

 

Viren und DNA 807

 

35 Physik der Viren 809

 

36 Die Physik der Selbstorganisation und Verarbeitung des Genoms 827

 

36.1 Die molekularen Organisationsformen des Genoms in Viren und Eukaryonten 829

 

37 Methoden der Biophysik 859

 

 

 

Anhang 887

 

38 Übungsaufgaben 889

 

38.1 Literatur 923

 

Glossar 925

 

Stichwortverzeichnis 947