Strahlungen – ein Grundphänomen des Lebens

Strahlungen – ein Grundphänomen des Lebens von Kehlbeck,  Heinrich
Nach neuesten Forschungen haben nicht die biochemischen Vorgänge in lebenden Organismen die Priorität, sondern vielmehr die billionenfach in den Zellen gespeicherten Lichtquanten, die als Biophotonen bezeichnet werden. Ihre Strahlung ist eine Lebensstrahlung, die unsere Zellen aufnehmen und wieder abgeben können. Obgleich diese Gesetzmäßigkeiten schon in alten Kulturen bekannt waren, hat für uns erst die moderne Biophysik diese Wirklichkeiten und ihre Zusammenhänge aufgedeckt und erklärt. Das Buch geht diesen verborgenen Wirklichkeiten nach, wobei der Autor mit eigenen Forschungen zu besonderen Ergebnissen kommt, die auch gerätetechnisch praktikable Anwendungen der allgegenwärtigen Lebensstrahlung zur Vitalisierung ermöglichen.
Aktualisiert: 2018-04-17
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Tumormodelle in vitro

Tumormodelle in vitro von Kappings,  Vanessa
Durch enorme Fortschritte in der Wirkstoffproduktion ist es heutzutage möglich, große Mengen an neuen Wirkstoffen herzustellen. Diese müssen jedoch weiterhin in konventionellen zweidimensionalen Zellkulturen und in Tierversuchen getestet, charakterisiert und validiert werden, bevor sie die klinischen Phasen am Menschen erreichen. Da die Resultate aus zweidimensional kultivierten Zellen sowie aus Tierversuchen nicht immer auf den Menschen übertragbar sind, geht der Trend der Wirkstofftestung verstärkt in Richtung der dreidimensionalen Zellkultur. Demzufolge war das Ziel dieser Dissertation die Rekonstruktion von dreidimensionalen (3D) Tumormodellen in vitro. Beginnend mit Tumor-Sphäroiden als einfachste Form der 3D-Zellkultur wurden diese darauf aufbauend in ein statisches 3D-Gewebe, basierend auf Hydrogelen als Stützmatrix, eingebettet. Um die Komplexität weiter zu erhöhen, wurden dynamische Prozesse wie der Blutfluss in die 3D-Zellkultur integriert. Dazu wurden die auf Hydrogelen-basierenden 3D-Zellkulturen in das innovative Organ-on-a-chip System, dem vasQchip, integriert. Um die Anwendbarkeit der etablierten Modelle zu überprüfen, wurde je ein Beispiel der zytostatischen Wirkstoffe, der Tumordiagnostika sowie Vektoren für das Tumor-Targeting ausgewählt und auf den 3D-Modellen getestet. Untersuchungen der Pharmakokinetik und Pharmakodynamik sollen in zukünftigen Studien durch Verwendung der etablierten 3D-Zellkulturmodellen realisiert werden können.
Aktualisiert: 2018-03-02
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Dimetallzentren in Proteinen

Dimetallzentren in Proteinen von Marx,  Jennifer
Jennifer Marx untersucht die aktiven Zentren der R2-Proteine aus , und und diskutiert die spektroskopischen Unterschiede der Ia, Ic und der R2-artigen Gruppe der Ribonukleotidreduktasen. Sie zeigt, dass sich deren Schwingungseigenschaften bei der nuklearen inelastischen Streuung (NIS) in Abhängigkeit von den gebundenen Metallen unterscheiden. Außerdem können die für die unterschiedliche Metallbesetzung empfindlichen Bereiche der partiellen vibronischen Zustandsdichte von Eisen identifiziert werden. Um die Schwingungseigenschaften im niederfrequenten Bereich besser zu verstehen, berechnet die Autorin ein Modell des gesamten Proteins in Wasser.
Aktualisiert: 2018-01-30
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Bioanorganische Häm-Modelle: Magnetische, elektronische und konformative Aspekte der 10-Heterocorrole

Bioanorganische Häm-Modelle: Magnetische, elektronische und konformative Aspekte der 10-Heterocorrole von Rösner,  Jörn
Im ersten Abschnitt dieser Arbeit wird die Synthese und Charakterisierung von Nickel- und Palladium-komplexen der 10-Heterocorrole beschrieben. Röntgenkristallografische Untersuchungen zeigen, dass bei passendem Verhältnis von Kavitätsgröße des Liganden und Ionenradius des Zentralatoms planare Komplexe resultieren, deren Vorzugskonformation als ‚saddled‘ zu beschreiben sind. Höhere Diskrepanzen in der Passfähigkeit - große Kavität, kleiner Ionenradius - ergeben Materialien mit einer starken Auslenkung des Heteroatoms in 10-Position und einer ausgeprägten ‚ruffled‘ Konformation. Diese Art der non planar distortion führt zur Ausbildung dimerartiger Strukturen im Festkörper, welche aus einem Zusammenspiel von attraktiven Metall-Heteroatom- und π-Wechselwirkungen der Liganden resultieren. Elektrochemische Untersuchungen ergeben zwei vom Metall und Liganden unabhängige Oxidations- und einen Reduktionsschritt, welche durch spektroelektrochemische Untersuchungen als rein ligandzentriert identifiziert werden. Nach Aktivierung von Chloridoeisenkomplexen führt der Umsatz mit 1,2-Dimethylimidazol, als Histidin-Analogon, zu pentakoordinierten Verbindungen der Eisen-10-heterocorrole, die als Strukturmodelle des Cofaktors im prokaryotischen Ferricytochrom c‘ dienen. Diese Studie erlaubt die Untersuchung des Einflusses verschiedener Ligandenfeldstärken in xy-Ebene auf den Spingrundzustand. Kombinierte magnetische und spektroskopische Untersuchungen zeigen einen reinen, temperaturunabhängigen intermediate spin Grundzustand, ein Einfluss verschiedener Ligandenfeldstärken durch unterschiedliche Kavitätsgrößen kann nicht nachgewiesen werden. Eine systematische Untersuchung des Einflusses verschiedener Axialliganden auf eine gegebene, nahezu konstante Ligandenfeldstärke in xy-Ebene ist über eine Serie hexakoordinierter Eisen-10-thiacorrole möglich. Es zeigt sich für das dpoeSCorFe(thf)2PF6 ein für diese Koordinationsgeometrie ungewöhnlicher Quartett-Grundzustand, wohingegen steigende Ligandenfeldstärke in z-Richtung zu Verbindungen mit einem low spin-Grundzustand führen. Elektrochemische Studien ergeben in allen Fällen einen Oxidations- und einen Reduktionsprozess. Letzterer kann auf Basis der Spektroelektrochemie zweifelsfrei als metallzentriert identifiziert werden und ist lediglich beim betreffenden Phosphinkomplex als elektrochemisch quasireversibel zu bezeichnen, was in der Fähigkeit des Axialliganden zur Stabilisierung eines FeII-Zentralatoms begründet liegt.
Aktualisiert: 2018-01-02
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Kohlendioxid, Biomasse und Regenerativer Strom – Ressourcen einer neuen Kohlenstoffwirtschaft

Kohlendioxid, Biomasse und Regenerativer Strom – Ressourcen einer neuen Kohlenstoffwirtschaft von Deerberg,  Görge, Dötsch,  Christian, Greve,  Anna, Hiebel,  Markus, Kaluza,  Stefan, Knappertsbusch,  Volker, Maga,  Daniel, Marzi,  Thomas, Müller,  Torsten, Pflaum,  Hartmut, Pohlig,  Astrid, Renner,  Manfred, Seifert,  Ulrich, Stießel,  Sebastian, Unger,  Christoph, Wack,  Thorsten, Weidner,  Eckhard
Will man Erdgas, Erdöl und Kohle ersetzen, kommen als alternative Kohlenstoffträger nur Biomasse und CO² in Frage.Doch wie ist es um die Verfügbarkeit dieser Ressourcen bestellt? Reichen die zur Verfügung stehenden Mengen aus, die Industriebereiche Stahl-,Zement und Chemie zu versorgen, und wie hoch ist der Energiebedarf zur Erschließung dieser "neuen" Rohstoffe? im vorliegenden Themenheft werden ausgewählte Aspekte einer Transformation zu einer neuen Kohlenwirtschaft diskutiert. Eine besondere Rolle spielt dabei die Vision eines zukünftigen Produktionssystems, das Kohlenstoff kaskadenförmig nutzt und die Kopplung verschiedener Branchen vorsieht.
Aktualisiert: 2018-04-09
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Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre

Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre von Roedel,  Walter, Wagner,  Thomas
Das Buch basiert auf einer zweisemestrigen Vorlesung an der Universität Heidelberg über die Physik der Atmosphäre. Der Autor erklärt einerseits das System Atmosphäre und vermittelt andererseits umweltrelevante Aspekte. Die Neuauflage wurde zum Teil grundlegend überarbeitet. So wurden für die Kapitel zu Spurenstoffen und zur Klimamodellierung die neuesten Forschungserkenntnisse eingearbeitet, das Kapitel über Aerosole um Abschnitte zu deren chemischer Bedeutung ergänzt. Mit umfangreichem Register sowie ausführlichen Quellen- und Literaturangaben.
Aktualisiert: 2018-04-06
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Identifizierung, Strukturaufklärung und Strukturvalidierung von Sekundärmetaboliten ausgewählter Farne und Ständerpilze

Identifizierung, Strukturaufklärung und Strukturvalidierung von Sekundärmetaboliten ausgewählter Farne und Ständerpilze von Schmidt,  Daniel
In den Anfängen der Naturstoffforschung galten Sekundärmetabolite als Abbauprodukte des Primärstoffwechsels, denen keine besonderen Aufgaben und Funktionen zugeordnet werden konnten und sie daher als Abfallprodukte betrachtet wurden. Mit zunehmender Anzahl an neuen Naturstoffen wachsen aber auch die Erkenntnisse über die Eigenschaften und Wirkungsweisen von Sekundärmetaboliten. In diesem Buch wird die Identifizierung, Strukturaufklärung und Strukturvalidierung von Sekundärmetaboliten ausgewählter Farne und Ständerpilze beschrieben. Neben Antioxidantien aus vier verschiedenen Farnen der Klasse Echte Farne (Polypodiopsida) werden auch Antibiotische Farbstoffe aus Faserlingen (Psathyrella), a-Pyrone und Pyrrolochinolinalkaloide aus Helmlingen (Mycena) sowie Antioxidantien aus Rötelritterlingen (Lepista) vorgestellt.
Aktualisiert: 2018-01-02
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Die Bedeutung des FOXO-Signalwegs für Metabolismus und Hypoxiesensibilität maligner Gliomzellen

Die Bedeutung des FOXO-Signalwegs für Metabolismus und Hypoxiesensibilität maligner Gliomzellen von Brucker,  Daniel Peer
Transkriptionsfaktoren der Gruppe Forkhead box O (FOXO) spielen eine bedeutende Rolle bei der Anpassung von Zellen an variable Umgebungsbedingungen. Die tumorbiologische Rolle von FOXO3a im Mikromilieu maligner Gliome stellte das Thema der vorliegenden Dissertation dar. Zunächst wurde das Expressionsprofil von FOXO3a in humanen Gliomen untersucht. Dabei ließen sich eine Expression vorwiegend bei Glioblastomen mit Betonung perivaskulärer und hypoxischer Bereiche und eine Kolokalisation mit dem Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF)-1α nachweisen. In Zellkulturexperimenten mit LNT-229-Zellen induzierte FOXO3a-Überexpression Zelltod. Unter hypoxischen Bedingungen wurde eine Induktion von FOXO3a und eine Translokation in den Nukleus beobachtet. FOXO3a-Gensuppression beeinträchtigte die Fähigkeit der LNT-229-Zellen, intrazelluläre reaktive Sauerstoffspezies (ROS) effektiv zu reduzieren und sensibilisierte die Zellen gegenüber H2O2. Der FOXO3a-Knockdown verminderte andererseits den Glukoseverbrauch der Zellen und verbesserte deren Überleben im Fall einer sehr geringen Glukoseverfügbarkeit. Dabei wurde der Glukosetransporter GLUT1, der sowohl durch HIF-1α als auch durch p53 transkriptionell reguliert wird, weniger stark exprimiert. Die Boten-RNA (mRNA) anderer bekannter Zielgene von HIF-1α nahm dagegen zu, beispielsweise die des Monocarboxylat-Transporters SLC16A3 und die des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF). Dieser Phänotyp stellte sich als unabhängig von Cbp/p300 interacting transactivator with Glu/Asp rich carboxy-terminal domain 2 (CITED2) und/oder hypoxischen Umgebungsbedingungen heraus. Unter hypoxischen und glukosearmen Bedingungen war FOXO3a also nachteilig für die Tumorzellen. Dies ist relevant, weil gerade die an der Grenzfläche von Nekrosen und vitalem Tumor lokalisierte und subletal hypoxische Tumorpopulation als besonders therapierefraktär gilt. Die Erkenntnisse dieser Arbeit können zum Verständnis der komplexen Mechanismen der Homöostase in dieser relevanten Zellpopulation beitragen.
Aktualisiert: 2018-01-02
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Stryer Biochemie

Stryer Biochemie von Berg,  Jeremy M., Gatto jr.,  Gregory J., Häcker,  Bärbel, Held,  Andreas, Jarosch,  Birgit, Maxam,  Gudrun, Seidler,  Lothar, Stryer,  Lubert, Tymoczko,  John L.
„Oft kopiert, nie erreicht.“ Biologen heuteSeit vier Jahrzehnten prägt dieses außergewöhnliche Lehrbuch weltweit die Lehre der Biochemie. Die überaus klare und präzise Art der Darstellung, die Aktualität, die ausgefeilte Didaktik und die Verständlichkeit sind zu Markenzeichen  dieses von Lehrenden wie Lernenden hoch geschätzten Standardwerkes geworden. Sie zeichnen auch die nun vorliegende achte Auflage aus, die erneut die Brücke von den biologischen und chemischen Grundlagen zu den physiologischen und medizinischen Fragestellungen schlägt. Zu den wichtigsten Neuerungen und Verbesserungen der vollständig überarbeiteten Neuauflage zählen:Kapitel 5: erweiterte Darstellung von Massenspektrometrie, Proteinmasse, Proteinidentität und ProteinsequenzKapitel 9: neuer Abschnitt zu krankheitsauslösenden Mutationen in Hämöglobingenen, neue Fallstudie zu ThalassämienKapitel 13: neue Fallstudie zu Proteinkinase-A-Mutationen und Cushing Syndrom Kapitel 14: erweiterte Darstellung zu Vorstufen von Verdauungsenzymen und zur Proteinverdauung im Dünndarm, neue Fallstudien zu Proteinverdauung im Magen und zur ZöliakieKapitel 15: neuer Abschnitt zu den Grundfunktionen des Energiestoffwechsels, erweiterte Darstellung zu Phosphaten in biochemischen ProzessenKapitel 16: neue Fallstudien zu exzessiver Fructoseaufnahme und zu schnellwachsenden Zellen und aerober GlykolyseKapitel 29: neue Fallstudien zu Phosphatidylcholin, zur Regulation des LDL-Rezeptor-Kreislaufs und zum klinischen Management von CholesterinwertenKapitel 30: neue Fallstudie zu Blutspiegelwerten der Aminotransferase als diagnostischer PrädiktorStimmen zu früheren Auflagen:Der Stryer ist der "Goldstandard" für Biochemie-Lehrbücher. Prof. Dr. Michael Rychlik, TU MünchenAktuell, didaktisch hervorragend präsentiert, bietet der "Stryer" einen umfassenden Überblick über das Feld und ist als Nachschlagewerk unverzichtbar. Prof. Dr. Dieter Adam, Universität KielDieses Lehrbuch gibt Studierenden am Anfang ihrer Ausbildung einen hervorragenden Einstieg in die Biochemie, ist aber genauso für Fortgeschrittene ideal. Prof. Dr. Mike Boysen, Universität GöttingenDer Klassiker, er ist und bleibt in der Breite und Tiefe und seinem sehr guten didaktischen Aufbau unübertroffen! Ein Muss für jeden Studierenden und Dozenten im Umfeld biomedizinischer Studiengänge. Prof. Dr. Robert Fürst, Universität FrankfurtTrotz der unglaublichen Detailfülle vermittelt der Stryer Verständnis für die Zusammenhänge in der Biochemie. Prof. Dr. Katja Gehrig, Universität Mainz Biochemie anschaulich gemacht: So sollte ein Lehrbuch sein … Dieses Buch nimmt jedem Studierenden die Angst vor der Biochemie! Prof. Dr. Wolf-Michael Weber, Universität MünsterAls Lehrbuchautor packt einen beim Studium des Stryer der Neid. So schöne Fotos, so gekonnte, bunte, eingängige Zeichnungen, soviel Grips, so wenige Fehler. Laborjournal
Aktualisiert: 2018-04-07
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