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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.A Bann / College 6a - Naturwissenschaften / Regal 605	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0
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Dieses Buch bietet im kompakten Überblick das gesamte Basiswissen der Physik, Chemie und Biochemie in leicht verständlichen Texten und Abbildungen, bei Beschränkung auf das wirklich Notwendige. Es ist abgestimmt auf die Gegenstandskataloge für den ersten Abschnitt der Ärztlichen und der Pharmazeutischen Prüfung. Für Studierende der Biologie, der Ernährungs- und Umweltwissenschaften sowie der Agrarwissenschaften dient es zur leichteren Orientierung im Grundstudium und zur optimalen Vorbereitung für die Vor- oder Zwischenprüfung.

 

Neben vielen kleinen Ergänzungen in den meisten Buchteilen wurde das Kapitel Thermodynamik neu gefasst und enthält jetzt einen Abschnitt zur Erdatmosphäre. Im Biochemieteil wird die neue Rolle von mRNA als Impfstoff und Medikament behandelt. (Verlagstext)

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Materie, Energie, Leben 1 / 1.1 Kennzeichen des Lebendigen 4 / 1.2 Teilen, Wachsen und Vermehren 5 / 1.3 Chemie und Physik als Basis 7 / 1.4 Formen, Strukturen und Funktionen in der Natur 9 / 1.5 Energetik – ohne Energieumsatz ist Leben nicht möglich 10 / 1.6 Leben und die Hauptsätze der Thermodynamik 11 / 1.7 Experimente sind Fragen an die Natur 12 / 1.8 Maße und Messsysteme 15/ 1.8.1 Skalare und vektorielle Größen 15 / 1.8.2 Basisgrößen und Basiseinheiten 16 / 1.8.3 Abgeleitete Einheiten 17 / 1.8.4 Messfehler 19 / 1.8.5 Fehlerfortpflanzung 21 / 1.8.6 Griechische Buchstaben 21/ 1.9 Fragen zum Verständnis 22/ / Teil I Basiswissen Physik/ 2 Mechanik 27/ 2.1 Masse 27 / 2.1.1 Die bekannte Materie im Universum 28 / 2.1.2 Eigenschaften der Masse 29 / 2.1.3 Massenkonstanz 30 / 2.1.4 Volumen und Dichte 31/ 2.2 Bewegung 32 / 2.2.1 Bewegungsgröße Geschwindigkeit 32 / 2.2.2 Geradlinig gleichförmige Bewegung 34 / 2.2.3 Geradlinig beschleunigte Bewegung 34 / 2.2.4 Kreisbewegung 36/ 2.3 Kraft 37 / 2.3.1 Kraftbegriff 37 / 2.3.2 Impuls 39 / 2.3.3 Kraftwirkung „Beschleunigung“ 40 / 2.3.4 Kräftegleichgewicht und Kräfteaddition 40 / 2.3.5 Schwerkraft (Gravitation) 43 / 2.3.6 Trägheitskräfte 44 / 2.3.7 Reibung 45/ 2.4 Arbeit, Energie und Leistung 46 / 2.4.1 Arbeit 46 / 2.4.2 Energiebegriff 47 / 2.4.3 Energieformen 47 / 2.4.4 Energieerhaltung 48 / 2.4.5 Leistung 49/ 2.5 Drehungen am starren Körper 49 / 2.5.1 Drehmoment und Hebel 50 / 2.5.2 Trägheitsmoment 51 / 2.5.3 Drehimpuls 52/ 2.6 Verformung fester Körper 53 / 2.6.1 Elastische und inelastische Verformung 53 / 2.6.2 Arten der Verformung 53/ 2.7 Flüssigkeiten und Gase 54 / 2.7.1 Aggregatzustände 54 / 2.7.2 Druck 55 / 2.7.3 Auftrieb 57 / 2.7.4 Grenzflächenkräfte 58 / 2.7.5 Strömende Flüssigkeiten 59/ 2.8 Schwingungen und Wellen 62 / 2.8.1 Schwingungen 63 / 2.8.2 Wellen 65 / 2.8.3 Schall 67 / 2.8.4 Elektromagnetische Wellen 69/ 2.9 Fragen zum Verständnis 69/ 3 Thermodynamik 71 / 3.1 Thermodynamische Größen 71 / 3.1.1 Temperatur 71 / 3.1.2 Wärmemenge und Wärmekapazität 73 / 3.1.3 Erster Hauptsatz der Thermodynamik 74 / 3.1.4 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 75 / 3.1.5 Thermodynamische Potenziale und Reaktionsabläufe 77/ 3.2 Kinetische Gastheorie 81 / 3.2.1 Ideales Gas 81 / 3.2.2 Zustandsgleichung des idealen Gases 83 / 3.2.3 Reale Gase 84/ 3.3 Wärmetransport 84 / 3.3.1 Wärmeleitung 85 / 3.3.2 Wärmeströmung 85 / 3.3.3 Wärmestrahlung 86/ 3.4 Phasenübergänge 89 / 3.4.1 Schmelz- und Siedepunkt 89 / 3.4.2 Phasengleichgewichte 91/ 3.5 Die Erdatmosphäre 91 / 3.6 Fragen zum Verständnis 94/ 4 Elektrizität und Magnetismus 97 / 4.1 Elektrostatik 97 / 4.1.1 Ladung und Feld 97 / 4.1.2 Potenzial und Potenzialdifferenz 99 / 4.1.3 Kapazität und Dielektrikum 100 / 4.1.4 Polarisation im elektrischen Feld 101 / 4.2 Gleichstrom 102 / 4.2.1 Elektrischer Strom 102 / 4.2.2 Widerstand 103 / 4.2.3 Elektrische Energie und Leistung 105 / 4.2.4 Strom- und Spannungsmessung 106 / 4.3 Leitungsarten 106 / 4.3.1 Leitung in Festkörpern 107 / 4.3.2 Leitung in Flüssigkeiten 109 / 4.3.3 Leitung in Gasen 110 / 4.3.4 Freie Elektronen 111 / 4.4 Magnetfelder 111 / 4.4.1 Magnetfelder von Strömen 112 / 4.4.2 Magnetische Kraft und Drehmoment 113 / 4.4.3 Magnetismus 115 / 4.4.4 Induktion 117 / 4.5 Wechselströme 120 / 4.5.1 Wechselspannung 120 / 4.5.2 Leistung 121 / 4.5.3 Widerstand 121 / 4.5.4 Schwingkreis 123 / 4.6 Fragen zum Verständnis 124/ / 5 Optik 125 / 5.1 Licht 125 / 5.1.1 Entstehung von Licht 125 / 5.1.2 Lichteigenschaften 128 / 5.1.3 Photometrie 129 / 5.1.4 Sehen und Lichtquellen 130 / 5.2 Geometrische Optik 131 / 5.2.1 Geradlinige Ausbreitung des Lichts 131 / 5.2.2 Reflexion und Streuung 134 / 5.2.3 Regelmäßig gekrümmte Spiegel (Hohlspiegel) 135 / 5.2.4 Brechung 136 / 5.2.5 Linsen und Abbildung 139 / 5.2.6 Auge und Sehfehler 143 / 5.3 Wellenoptik 145 / 5.3.1 Wellennatur des Lichts 145 / 5.3.2 Interferenz 146 / 5.3.3 Beugung 147 / 5.3.4 Polarisation 148 / 5.3.5 Absorption 150 / 5.3.6 Farben 151 / 5.3.7 Röntgenstrahlung 152 / 5.4 Optische Geräte 153 / 5.4.1 Lupe 153 / 5.4.2 Mikroskop 154 / 5.4.3 Fernrohr und Fernglas 156 / 5.4.4 Spektrometer 157 / 5.5 Fragen zum Verständnis 157/ 6 Atom- und Kernphysik 159 / 6.1 Atome 159 / 6.1.1 Bestandteile und Größenordnungen 159 / 6.1.2 Elemente und Isotope 161 / 6.2 Quantenmechanik 163 / 6.2.1 Bau der Atomhülle 163 / 6.2.2 Orbitale 165 / 6.3 Atomkerne 170 / 6.3.1 Kernkräfte 170 / 6.3.2 Stabilität 172 / 6.3.3 Radioaktivität 173 / 6.3.4 Zerfallsgesetz 175 / 6.3.5 Kernenergie 176/ 6.4 Ionisierende Strahlung 178 / 6.4.1 Messgeräte 178 / 6.4.2 Dosimetrie 180 / 6.4.3 Strahlenwirkung 181/ 6.5 Das Periodische System der Elemente 183 / 6.6 Stoffarten und Stoffgemische 186 / 6.7 Fragen zum Verständnis 187/ / Teil II Chemie/ 7 Aggregatzustände und Lösungen 191/ 7.1 Aggregatzustände sind veränderbar 191 / 7.2 Wässrige Lösungen sind besondere Flüssigkeiten 194 / 7.3 Gase 197 / 7.4 Flüssigkeiten und Lösungen 198 / 7.5 Feststoffe 201 / 7.6 Mengen- und Konzentrationsangaben 202 / 7.7 Das Avogadro’sche Gesetz 205 / 7.8 Diffusion und Osmose 206 / 7.9 Fragen zum Verständnis 209/ 8 Chemische Bindung 211 / 8.1 Ionenbindung 212 / 8.1.1 Ionen und Kristallbildung 213 / 8.1.2 Elektrolyse 214 / 8.2 Kovalente Bindung: Atom- oder Elektronenpaarbindung 216 / 8.2.1 Polarisierte Atombindung 220 / 8.2.2 Wasser als Lösemittel und Brückenbildner 222 / 8.2.3 Mehrfachbindungen in Gasmolekülen 224 / 8.3 Koordinative Bindung 226 / 8.4 Metallische Bindung 229 / 8.5 Bindungen an Oberflächen und Katalyse 230 / 8.6 Bindungen in Böden 231 / 8.7 Fragen zum Verständnis 233/ 9 Säuren, Basen, Salze 235 / 9.1 Säuren geben Protonen ab 235 / 9.2 Basen nehmen Protonen auf 236 / 9.3 Salze entstehen beim Neutralisieren 239 / 9.4 Ionennachweise 240/ 9.4.1 Farbreaktionen 240 / 9.4.2 Nachweis durch Fällung 242/ 9.5 Fragen zum Verständnis 243/ / 10 Gleichgewichtsreaktionen 245 / 10.1 Massenwirkungsgesetz 246 / 10.2 Das Prinzip vom kleinsten Zwang nach Le Chatelier 250 / 10.3 Anwendung des Le-Chatelier-Prinzips 252 / 10.4 Systeme ohne Stillstand: Fließgleichgewichte 254 / 10.5 Dissipative Muster und biologische Oszillation 255 / 10.6 Fragen zum Verständnis 256/ 11 Redox- und Säure/Base-Reaktionen 257 / 11.1 Abgabe und Aufnahme von Elektronen und Protonen 257 / 11.1.1 Oxidationszahl oder Oxidationsstufe 257 / 11.1.2 Aufstellen einer Redox-Gleichung 259 / 11.1.3 Redox- oder Spannungsreihe 262 / 11.2 Säure-Base-Reaktionen 264 / 11.2.1 Protolyse und Protonenübertragung 264 / 11.2.2 Amphotere Stoffe 266 / 11.2.3 Erweiterung der Säure-Base-Definition 266 / 11.2.4 Die Definition von Usanovich 267 / 11.2.5 Harte und weiche Säuren und Basen (HSAB-Prinzip) 268 / 11.2.6 Dissoziationsgleichgewicht: Säure- und Basenstärke 268 / 11.3 Der pH-Wert – die Säure-Base-Reaktion des Wassers 269 / 11.4 Kationensäuren und Anionenbasen 271 / 11.5 Hydrolyse 272 / 11.6 Pufferung 273 / 11.7 Konzentrationsbestimmung durch Titration 274 / 11.8 Redox- bzw. Säure-Base-Reaktionen in der belebten Natur 276 / 11.9 Fragen zum Verständnis 277/ / Teil III Basiswissen Biochemie und Physiologie/ 12 Stoffe, Energie und Information 281/ 12.1 Energetische Aspekte 281 / 12.2 Chemiosmose, aktiver Transport und Gradienten 282 / 12.3 Information und Grundlagen der Reizbarkeit 285 / 12.4 Anpassung 287 / 12.5 Das Haber-Bosch-Verfahren: vom Mangel zum Überschuss 293 / 12.6 Kooperative Systeme: Regelung und Steuerung 298 / 12.7 Negative Rückkopplung 300 / 12.8 Fragen zum Verständnis 302/ 13 Organische Kohlenstoffverbindungen – eine erste Übersicht 305 / 13.1 Organische Chemie und Biochemie sind nicht identisch 305 / 13.2 Organische Stoffe sind Kohlenstoffverbindungen 306/ 13.3 Alkane bilden die Basis der Biomoleküle 307 / 13.4 Benennung organischer Verbindungen 310 / 13.5 Alkene und Alkine sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe 314 / 13.6 Aromaten sind besondere Kohlenstoffringe 316 / 13.7 Funktionelle Gruppen bestimmen die Reaktivität 320 / 13.8 Biologisch wichtige Stoffklassen 320/ 13.8.1 Alkohole 321 / 13.8.2 Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone 325 / 13.8.3 Carbonsäuren 327 / 13.8.4 Ester 330/ 13.9 Wichtige Reaktionstypen organischer Moleküle 331 / 13.9.1 Addition 332 / 13.9.2 Substitution 333/ 13.10 Fragen zum Verständnis 334/ 14 Kohlenstoffhydrate 337 / 14.1 Isomerien bei Monosacchariden 338 / 14.2 Moleküldarstellung – die Fischer-Projektion 340 / 14.3 Ringbildung der Monosaccharide (Halbacetale) 342 / 14.4 Glycosidbindungen bilden Oligo- und Polysaccharide 346 / 14.5 Einige Zuckerderivate 351 / 14.6 Fragen zum Verständnis 354/ 15 Aminosäuren, Peptide, Proteine 357 / 15.1 Proteine bestehen aus Aminosäuren 357 / 15.2 Einige Aminosäurederivate 361/ 15.2.1 Decarboxylierung führt zu Aminen 361 / 15.2.2 Aus Aminosäuren leiten sich viele Alkaloide ab 363 / 15.2.3 Betalaine und Betaine sind weitere Aminosäurederivate 364/ 15.3 Aminosäuren sind Zwitterionen 364 / 15.4 Aminosäuren verbinden sich zu Peptiden 366 / 15.5 Proteine haben eine dreidimensionale Struktur 367/ 15.5.1 Primärstruktur: Die Reihenfolge entscheidet 368 / 15.5.2 Sekundärstruktur: Bindungen intra- und intermolekular 368 / 15.5.3 Tertiärstruktur: Proteine mit Domänen und Motiven 371 / 15.5.4 Quartärstruktur: Komplexe Proteine mit Untereinheiten 372/ 15.6 Raumstruktur und Denaturierung 373 / 15.7 Zur Funktion einiger Peptide 374 / 15.8 Aufgabenfelder der Proteine 376 / 15.9 Fragen zum Verständnis 378/ 16 Enzyme und Enzymwirkungen 379 / 16.1 Biochemische Reaktionen und Gleichgewicht 379/ 16.2 Katalysatoren erniedrigen die Aktivierungsenergie 380 / 16.3 Enzyme arbeiten hochspezifisch 381 / 16.4 Manche Enzyme benötigen Coenzyme 385 / 16.5 Enzyme haben besondere kinetische Eigenschaften 387 / 16.6 Enzymaktivitäten werden reguliert 389/ 16.6.1 Kontrolle der Enzymverfügbarkeit 389 / 16.6.2 Kontrolle der Enzymaktivität 389/ 16.7 Die Enzymaktivität hängt von Temperatur und pH-Wert ab 395 / 16.8 Enzyme tragen genormte Bezeichnungen 396 / 16.9 Fragen zum Verständnis 397/ 17 Lipide 399 / 17.1 Fettsäuren sind langkettige Monocarbonsäuren 399 / 17.2 Fette sind die Glycerolester verschiedener Carbonsäuren 401 / 17.3 Biosynthese: Fettsäureketten wachsen immer um C2-Einheiten 402 / 17.4 Strukturlipide bilden das Grundgerüst einer Membran 403 / 17.5 Biomembranen enthalten Funktionsproteine 407 / 17.6 Fragen zum Verständnis 411/ 18 Nucleotide und Nucleinsäuren 413 / 18.1 Ein knapper Überblick im Zeitraffer 413 / 18.2 Basen bilden Nucleoside und Nucleotide 415 / 18.3 Zahlreiche Nucleotide bilden das Polynucleotid der DNA 417 / 18.4 Die Sekundärstruktur der RNA 422 / 18.5 Gene gezielt verändern: Die CRISPR/Cas-Technik 423 / 18.6 mRNA ist ein revolutionär innovatives Medikament 426 / 18.7 Fragen zum Verständnis 427/ 19 Photosynthese 429 / 19.1 Die Photosynthese gliedert sich in zwei Reaktionsbereiche 430 / 19.2 Lichtreaktionen: Pigmentsysteme wandeln Lichtenergie um 432/ 19.2.1 Die 1. Lichtreaktion: O2-Entwicklung und ATP-Bildung 434/ 19.2.2 Die 2. Lichtreaktion erzeugt NADPH 437 / 19.3 Biochemie nach der Photochemie: der Calvin-Zyklus 439 / 19.3.1 Phase 1: Ribulose-1,5-bisphosphat wird carboxyliert 440 / 19.3.2 Phase 2: Reduktion zum Kohlenhydrat 441 / 19.3.3 Phase 3: Regeneration des CO2-Akzeptors 442 / 19.4 Photorespiration ist CO2-Abgabe im Licht 444 / 19.5 C4-Weg der photosynthetischen C-Assimilation 445 / 19.6 Photosynthese als komplexer Redox-Prozess 446 / 19.7 Fragen zum Verständnis 447/ / 20 Atmung 449 / 20.1 Die Kohlenhydratveratmung verläuft in zwei Teilprozessen 451 / 20.2 Die Glycolyse ist der Weg von der Hexose zum Pyruvat 452 / 20.3 Acetyl-Coenzym A ist das zentrale Verbindungsglied 454 / 20.4 Der Citratzyklus ist ein Redoxprozess 455 / 20.5 Atmungskette: Gebundener Wasserstoff wird zu Wasser 456 / 20.6 Gluconeogenese: Zuckersynthese aus Abbauprodukten 460 / 20.7 Anaerobe Atmung 461 / 20.8 Fragen zum Verständnis 463/ 21 Gärung 465 / 21.1 Unterschiede im terminalen Elektronenakzeptor 466 / 21.2 Umwandlung von Pyruvat zu Ethanol – die alkoholische Gärung 466 / 21.3 Milchsäurebildung aus Pyruvat – Homolactische Gärung 467 / 21.4 Umschalten können – der Pasteur-Effekt 469 / 21.5 Fragen zum Verständnis 470/ Antworten und Lösungen zu den Fragen 473 / Periodensystem 509 / Zum Weiterlesen 511 / Stichwortverzeichnis 515