Molekulare Bausteine der Zelle
Kohlenhydrate, Proteine, Nucleinsäuren und Lipide: wie aus wenigen Bausteinen über typische Bindungen die Makromoleküle und Aggregate der Zelle entstehen.
Ob Zellwand, Enzym, Erbgut oder Membran: Alles, was eine Zelle aufbaut und am Laufen hält, besteht aus erstaunlich wenigen Sorten von Molekülen. Das Grundprinzip ist fast immer dasselbe. Kleine Bausteine, die Monomere, werden über eine charakteristische Bindung zu Polymeren verknüpft. Zucker verbinden sich glykosidisch, Aminosäuren über Peptidbindungen, Nucleotide über Phosphodiesterbindungen. Lipide fallen etwas aus der Reihe. Esterbindungen fügen sie zwar zu größeren Molekülen zusammen, aber nicht zu langen Ketten. Ihre Ordnung entsteht erst, wenn sie sich zu Aggregaten zusammenlagern.
Jede der vier Stoffklassen wird deshalb auf demselben Weg erschlossen, vom einzelnen Baustein zum großen Ganzen. Dass Stärke und Cellulose beide aus Glucose bestehen und sich trotzdem völlig verschieden verhalten, liegt allein an der Art der Verknüpfung. Solche Zusammenhänge erkennt man nur, wenn man Strukturformeln sicher lesen kann. Fischer- und Haworth-Projektion, Sesselkonformation und Skelettformel begleiten dich daher durch alle Abschnitte und werden mit jedem neuen Molekül vertrauter.
Auf diesen Grundlagen bauen die folgenden Kapitel direkt auf: Die Membranlipide führen zu den Biomembranen, die Nucleinsäuren zur Genetik, und Zucker, Aminosäuren und Fettsäuren kehren im Stoffwechsel als Substrate und Energieträger wieder.
Kohlenhydrate
Wie man Monosaccharide nach Carbonylgruppe und Kettenlänge einteilt, ihre Ringformen …
Monosaccharide: Klassifikation, Ringform und IsomerieDesoxyzucker, Uronsäuren und Aminozucker leiten sich von den Stammzuckern durch …
Desoxyzucker, Uronsäuren und AminozuckerWie zwei Monosaccharide über eine glykosidische Bindung zu Maltose, Cellobiose …
Disaccharide: Maltose, Cellobiose und SaccharoseDie vier wichtigsten Speicherglykane unterscheiden sich in Baustein, Verknüpfung, Verzweigungsgrad …
Speicherglykane: Stärke, Glykogen, Dextran, InulinAufbau, Verknüpfung und Funktion von Cellulose, Pektinen, Alginsäure und Agar …
Cellulose, Pektine und AlgenpolysaccharideChitin und die Glykosaminoglykane sind Polysaccharide mit Aminozuckern, die sich …
Chitin, Murein und GlykosaminoglykaneProteine
Wie α-Aminosäuren gebaut sind, welche davon proteinogen sind, warum fast …
Aminosäuren: Aufbau, Konfiguration und LadungDiese Einheit zeigt, wie man die Aminosäuren mit unpolaren, cyclischen …
Unpolare und aromatische AminosäurenWie man Serin, Threonin, Cystein, Methionin sowie die sauren und …
Polare, saure und basische AminosäurenWie Aminosäuren über Peptidbindungen zu Ketten verknüpft werden und welche …
Peptidbindung und Strukturebenen der ProteineNucleinsäuren
Welche Zucker und welche Nucleobasen DNA und RNA aufbauen und …
Bausteine der Nucleinsäuren: Pentosen und BasenWie Base, Zucker und Phosphat zu Nucleosiden und Nucleotiden zusammentreten …
Nucleoside, Nucleotide und ATPWie Phosphodiesterbindungen Nucleotide zu einem Strang verknüpfen und nach welchen …
Polynucleotidstrang und Watson-Crick-BasenpaarungWie die beiden DNA-Stränge zusammenhalten, warum daraus die Chargaff-Regeln folgen …
DNA-Doppelhelix, Chargaff-Regeln und KomplementaritätLipide
Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, ihre Benennung nach Δ- und ω-Zählung …
Fettsäuren und TriacylglyceroleAus welchen Bausteinen Membranlipide bestehen und wie man Lecithin, Sphingolipide …
Membranlipide: Phospholipide, Sphingolipide und Sterole