Angewandte Biophysik by Helmut Pfützner

By Helmut Pfützner

Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden procedure 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.

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Als Beispiel einer möglichen Struktur zeigt Abb. 11. eine kugelförmige Lipidanordnung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophoben Enden im Kugelzentrum konzentriert sind. Die hydrophilen Enden hingegen sind nach außen gerichtet und können somit mit Wassermolekülen "wechselwirken". Aber auch untereinander können sie in Beziehung treten, indem sich die Kopfteile einander elek- Abb. 11. Beispiel einer energetisch günstigen Kugelanordnung von Lipiden in Wasser. Die hydrophilen Kopfenden zeigen Wechselwirkung mit Wassermolekülen, aber auch untereinander.

Organe) I I Abb. 22. Funktionsschema des Hormonsystems. D Hormondrüsen, H Hormone, P Produkte von Zielzellen Z, NS Eingang vom Nervensystem, RK Rückkopplung. Alle Rezeptoren arbeiten unter Nutzung der KLKomplementarität. Ein hemmender ist durch ein schwarz gefülltes Dreieck angedeutet. 22. gezeigten Systemübersicht die folgenden: • Dl als Zentraldrüse (Hypothalamus) mit Ausschüttung der Hormone H 1,I> H 1,2, etc. • D2 als Hauptdrüse (Hirnanhangdrüse) mit Ausschüttung der Hormone H 2,I> H 2,2, etc.

A) Spezifisch geschnittene Fremd-DNA mit dem interessierenden Fremdgen im Fragment G. (b) Spezifisch geschnittenes Vektorplasmid als Fragment P. (c) Aus P und G bestehende Plasmidchimäre. 50 1 Biophysik der Zelle (5) Die Zellen werden durch Angebot optimaler Lebensbedingungen zum Stoffwechsel und zur Teilung angeregt und somit zur Expression des interessierenden Fremdgens. (6) Durch selektive Verfahren werden das Fremdgen nicht enthaltende Zellen abgetötet, erfolgreich veränderte hingegen kultiviert.

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