Angewandte Biophysik (german Edition)

Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden System bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte und beschäftigt Physiologen, Biologen und Physiker gleichermaßen. Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinäre Leserschaft auf. Der Bogen spannt sich dabei von der molekularen Biophysik bis hin zur Wechselwirkung zwischen Feldern und Strahlen mit biologischen Systemen. Dazwischen liegen die biophysikalische Analytik und die umfassende Physik des Nerven- und Muskelsystems. Vermehrt müssen unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt werden. In dieser anwendungsorientierten Überblicksdarstellung wird auf Behandlungen formaler mathematischer Modelle weitgehend verzichtet, in allen Fällen wird aber versucht, quantitative Größenordnungen zu vermitteln. Das Buch soll studierende und ausübende Techniker, Biologen, Physiologen und Mediziner zu kompetenten Kooperationspartnern machen. Angewandte Biophysik (2003) ......Page 1 ISBN: 3211008764......Page 5 Vorwort......Page 6 --> Inhalt......Page 10 1.1.1 Struktur der Zelle......Page 14 1.1.2 Spezifische Zelltypen der Gewebe......Page 17 1.1.3 Aufbaustoffe zellulärer Strukturen......Page 21 1.2.1 Wasser- als Faktor molekularer Ordnung......Page 23 1.2.2 Lipide......Page 28 1.2.3 Proteine......Page 31 1.2.4 Membranstrukturbildung......Page 38 1.3.1 Konformations/Ladungs-Komplementarität......Page 41 1.3.2. Systembeispiele......Page 43 1.4.1 Nucleinsäuren......Page 50 1.4.2 Genetischer Code......Page 54 1.4.3 Gentechnologische Verfahren......Page 60 2.1.1 Voraussetzungen......Page 68 2.1.2 Elektronenmikroskopie......Page 77 2.1.3 Tunnel- und Kraftmikroskopie......Page 83 2.1.4 Röntgenmikroskopie......Page 88 2.1.5 Röntgenstrukturanalyse......Page 93 2.2.1 Voraussetzungen......Page 101 2.2.2 Elektrophorese von Nucleinsäuren......Page 107 2.2.3 Elektrophorese von Proteinen......Page 114 2.3.1 Massenspektrometrie......Page 118 2.3.2 Elektrische Spektroskopie......Page 122 2.3.3 Mößbauerspektroskopie......Page 134 2.3.4 Grundlagen der Spinresonanz......Page 139 2.3.5 Elektronenspinresonanz-Spektroskopie......Page 142 2.3.6 Kernspinresonanz-Spektroskopie......Page 147 2.3.7 ln-vivo-Kernspinresonanz......Page 151 3.1.1 Membranaufbau......Page 158 3.1.2 Elektrisch passive Eigenschaften der Membran......Page 160 3.1.3 Membranruhespannung......Page 166 3.1.4 Aktionsimpulse und ihre Ausbreitung......Page 175 3.2.1 Neuronale Steuerung des Muskels - Überblick......Page 183 3.2.2 Neuromuskuläre Synapsen......Page 186 3.2.3 Kontraktionsmechanismus......Page 191 3.3.1 Synapsen im engeren Sinn......Page 196 3.3.2 Informationsverarbeitung des Neurons......Page 201 3.3.3 Neuronale Grundschaltungen......Page 205 3.3.4 Neuronale Informationsspeicherung......Page 212 3.3.5 Künstliche Neuronale Netze......Page 217 3.4 Neuronal generierte Biosignale......Page 222 3.4.1 Entstehungsmechanismus elektrischer Biosignale......Page 223 3.4.2 Beispiele elektrischer Biosignale......Page 229 3.4.3 Entstehung magnetischer Biosignale......Page 238 3.4.4 Messung magnetischer Biosignale......Page 242 3.4.5 Beispiele magnetischer Biosignale......Page 245 4.1 Elektrische Ströme und Felder......Page 252 4.1.1 Thermische Effekte......Page 253 4.1.2 Neuronale Effekte......Page 258 4.2.1 Voraussetzungen......Page 265 4.2.2 Magnetische Separation......Page 267 4.2.3 Orientierung magnetischer Momente......Page 274 4.2.4 Induktionseffekte......Page 280 4.3.1 Grundlagen thermischer Effekte......Page 283 4.3.2 Lokale Verteilung der Energieeinkopplung......Page 288 4.3.3 "Athermische" Effekte......Page 291 4.4.1 Voraussetzungen......Page 295 4.4.2 Thermische Effekte......Page 298 4.4.3 Photochemische Effekte......Page 300 4.5.1 Voraussetzungen......Page 304 4.5.2 Nichtgenetische Effekte......Page 307 4.5.3 Genetische Effekte......Page 309 Anhang 1 - Verzeichnis häufig verwendeter Abkürzungen......Page 316 Anhang 2 - Verzeichnis variabler Größen......Page 317 Anhang 3 - Verzeichnis konstanter Größen......Page 319 Anhang 4 - Daten zu häufig zitierten Elementen......Page 320 Quellen der Abbildungen......Page 321 Literaturauswahl......Page 325 Register......Page 327 Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgñgen im lebenden System bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte und beschf̃tigt Physiologen, Biologen und Physiker gleichermaßen. Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinr̃e Leserschaft auf. Der Bogen spannt sich dabei von der molekularen Biophysik bis hin zur Wechselwirkung zwischen Feldern und Strahlen mit biologischen Systemen. Dazwischen liegen die biophysikalische Analytik und die umfassende Physik des Nerven- und Muskelsystems. Vermehrt müssen unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt werden. In dieser anwendungsorientierten Überblicksdarstellung wird auf Behandlungen formaler mathematischer Modelle weitgehend verzichtet, in allen Fl̃len wird aber versucht, quantitative Grß̲enordnungen zu vermitteln. Das Buch soll studierende und ausübende Techniker, Biologen, Physiologen und Mediziner zu kompetenten Kooperationspartnern machen Abb. 1.1. zeigt eine aus histologischen => Dunnschnitten rekonstruierte Skizze einer Zelle, der eine Gesamtgroe von einigen Mikrometern zukommen mag.