| Begriff | Erklärung |
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| Anabolismus | Die Gesamtheit der Substanz-aufbauenden, der biosynthetischen Reaktionen. Meistens sind damit reduktive Biosynthesen gemeint, bei denen der Körper ATP und NADPH einsetzt. |
| Ångström (Angström) | Das Ångström (1 · 10 hoch -10 m) macht unhandliche und kryptische Angaben zu atomaren Maßstäben wieder zu praktischen Zahlen. So ist der Durchmesser eines Wasserstoff-Atoms dank des Ångströms nicht mehr 1,1 · 10 hoch -10 m, sondern 1,1 Ångström – ist doch schöner zu sagen, oder. Das Ångström ist nach dem gleichnamigen schwedischen Physiker genannt, der sich mit Atomen beschäftigte. |
| Antike DNA, alte DNA, ancient DNA | DNA ist sehr stabil. Darum kann man mit mäßigem Aufwand DNA aus fast jedem alten Zeug isolieren und sequenzieren. Was alt genau bedeutet, ist dabei wohl Ansichtssache. Das kann DNA aus im 20. Jahrhundert Verstorbenen sein oder auch Erbmaterial von einer längst ausgestorbenen Art vor 500.000 Jahren. Ganz sicher nicht kann es 65 Mio. Jahre alte Dinosaurier-DNA sein. So stabil ist DNA dann doch nicht. |
| Antikörper | Antikörper sind ein wichtiger Teil unserer Immunabwehr. Es gibt verschiedene Klassen davon. Ihre Struktur erinnert entfernt an ein Ypsilon. Antikörper sind hoch variabel an ihrer Bindestelle; darum gibt es wohl für jedes beliebiges Motiv einen passenden Antikörper. Meistens bestehen sie aus zwei leichten und zwei schweren Proteinen, hier auch Ketten genannt. Große Ausnahme sind die Antikörper von Kamelen – die bestehen nur aus den schweren Ketten. Der Vorläufer von s. Aptameren. |
| Aptamer | Ein recht neues Wort, das einen Binder an ein bestimmtes Zielmolekül meint. Ein Aptamer kann aus einem beliebigen Biopolymer bestehen, meist ist dies aber RNA, seltener DNA, manchmal auch ein Peptid. Apta kommt vom lateinischen Wort aptus für passen; wohl am ehesten ist dieser Wortstamm uns aus dem Wort Adapter vertraut. Die Silbe -mer am Ende kennen wir ja schon; wieder also ein Teil oder ein Anteil (s. Polymer). |
| Aromat | Aromaten sind eine Gruppe von organischen Verbindungen, die einen Ring aus Kohlenstoff-Atomen tragen und nur Doppelbindungen enthalten. Dann wird es divers. Der etwas kantige Ring kann fünf oder sechs Ecken haben und auch gerne mal Sauerstoff- und bzw. oder Stickstoff-Atome enthalten. Aromaten wurden nach dem aromatischen Geruch der ersten entdeckten Vertreter benannt. Wohl eher eine Fehlbenennung – manche Isoprenoide und Reaktionsprodukte von Zuckern mit Aminosäuren duften viel leckerer. |
| Bibliothek | Etwas, wo eine Ansammlung an komplexen biologischen Dingen drin ist. Das kann eine Substanz-Bibliothek sein, in der nach möglichen Arznei-Vorläufern gesucht wird. Im Zusammenhang von s. Display-Techniken ist hier eine Ansammlung von DNA- oder RNA-Molekülen gemeint, die mögliche Binde-Moleküle (s. Aptamere, s. Antikörper) codieren. Es ist hilfreich, die eigentliche Größe der Bibliothek abschätzen zu können. |
| Anhydrid-Bindung | Manche Säuren sind Oxo-Säuren – sie enthalten mindestens ein Sauerstoff-Atom. Wenn man zwei solche Moleküle zur Reaktion zwingt – nein, sie tun das meist nicht freiwillig – dann verbinden sie sich unter Wasserabspaltung. Es entstehen zwei Säure-Reste, die über eine Sauerstoff-Brücke miteinander verbunden sind. |
| Doppel-Ester-Bindung | Wer kann, der kann. Phosphat hat eigentlich drei Bindungsmöglichkeiten. Zwei davon werden meist an Zucker vergeben (in RNA und DNA). So entsteht eine Situation, in der eine negative Ladung quasi über der Doppel-Ester-Bindung schwebt. Sie erschwert die nucleophile Attacke von Substanzen wie Wasser, die diese Bindung sonst kaputt machen würde. |
| Ester-Bindung | Eine Säure und ein Alkohol können unter Wasser-Abspaltung eine Ester-Bindung eingehen. In der Biochemie ist diese Bindung so beliebt bzw. verbreitet, da sie gut knüpfbar, einigermaßen stabil und dann aber auch ganz gut wieder spaltbar ist. Meist ist die Säure eine Carbonsäure, manchmal aber auch etwas anderes wie Phosphat oder Sulfat (oder formal deren protonierte Säuren). Die Alkohole können verschiedenste OH-Gruppen-haltige Substanzen sein. Eine Besonderheit sind Thio-Alkohole – deren prominentester Vertreter ist Coenzym A. |
| Glycosidische Bindung | Wenn man Glucose in seiner Sechser-Ring-Form betrachtet, sehen alle OH-Gruppen erst einmal gleich aus. Eine ist aber gleicher, das ist die OH-Gruppe am C-Atom 1. Die ist ja gar keine OH-Gruppe – sie verwandelt sich in eine Aldehyd-Gruppe, wenn wir Glucose in der lang gestreckten Version betrachten. Wenn diese OH-Gruppe eine Bindung mit einem Alkohol eingeht, dann entsteht eine O-glycosidische Bindung; mit einem Amin (eventuell einer Kernbase) entsteht eine N-glycosidische Bindung. |
| Wasserstoffbrücke | Ein absolutes Highlight der Biochemie. Wir Biochemiker sprechen gerne über sie. Die H-Brücke ist irgendwie ein Mischmasch aus polarer Bindung und einem kleines bisschen kovalenter Bindung. Es gibt H-Brücken-Geber und -Nehmer, also Donatoren oder Donoren und Akzeptoren. In der Biochemie sind das fast immer Hydroxyl- und/oder Aminogruppen. |
| Chemischer Raum | In diesem Buch eher dazu benutzt, um zu verdeutlichen, was uns alles erspart bleibt. Ansonsten wird dieses Konzept wohl meistens beim Screening von riesigen Substanzbibliotheken angewendet. Damit kann man abschätzen, wie grob das Undersampling im Experiment ist. Meist ist es sehr grob – nur ein winziger Teil der riesigen Komplexität vieler Bibliotheken nimmt tatsächlich am Experiment teil. Verwandte Konzepte sind Sequenz-Raum oder Struktur-Raum von DNA oder Proteinen. |
| CHNOPS | Eine hübsche Abkürzung für die essenziellen Makroelemente Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Echtes Leben braucht diese Elemente in hoher Konzentration. Darüber hinaus braucht es aber noch so einige Elemente mehr. Das sind dann die Mikroelemente. |
| Coenzym | s.Cofaktor |
| Cofaktor | Ein Cofaktor ist ein besonderer Teil an einem Enzym. Nur sehr selten besteht er aus Aminosäuren; meist werden Nucleotide und Vitamin-Komponenten verbaut. Ein Cofaktor kann frei vorliegen oder an das Enzym gebunden sein. Meist ist er für eine besondere Chemie verantwortlich oder kann sehr kleine, glitschige Substrate festhalten oder etwas größere, faule Substrate aktivieren. Dieses Buch unterscheidet nicht zwischen Cofaktor, Cosubstrat und Coenzym. Es gibt aber wohl andere Bücher, die das tun. Beispiele für Cofaktoren sind ATP und das Coenzym A. |
| Computersimulation | Erstmal ganz trivial – etwas, das der Computer nachahmt – sind Computersimulationen aus der naturwissenschaftlichen Forschung kaum noch wegzudenken. Sie bringen auch heute noch die allerbesten Computer ins Schwitzen, wenn man eben mal Zigtausende oder gar Millionen von Atomen über viele Bruchteile einer Sekunde simulieren will. |
| Cosubstrat | s. Cofaktor |
| Dichte-Anomalie | Die allermeisten Materialien dehnen sich bei Wärme aus und ziehen sich bei Kälte zusammen. Ein paar Verbindungen verhalten sich aber komisch. Davon ist Wasser der wichtigste Vertreter. Wasser erreicht seine höchste Dichte bei 4 Grad C. |
| Kugelpackung, dichteste | Ein sehr guter Startpunkt, um s. Self-Assembly zu verstehen. Kugeln locker ausgeschüttet und dann etwas gerüttelt werden immer die dichteste Kugelpackung annehmen. Die Kugelform gibt diese Anordnung vor. Irgendwie vergleichbar verhalten sich dann Phospholipide, wenn sie eine biologische Doppelmembran formen. |
| Dielektrizitätskonstante | Schwierig. Heute wird sie auch (relative) Permittivität genannt. Sie bezeichnet die chemische Polarität eines Lösungsmittels. Bei Raumtemperatur hat Wasser einen Wert von 80,1 und Hexan hat einen von 1,9. Wegen des extrem hohen Werts kann Wasser sehr gut polare Substanzen lösen; die Skala ist aber nicht linear. |
| Dimer | s. Polymer |
| Display, Phage-Display | Das Zur-Schau-Stellen irgendeines Biomoleküls, meist Proteine oder RNA-Moleküle. Gleichzeitig wird dabei die codierende Sequenz pfiffig verpackt und hinten angehängt. Diese Verpackung kann also ein besonderer Phage sein (Phage-Display), ein E. coli-Bakterium, eine Hefe oder sonst etwas Robustes und gut Charakterisiertes. s. Bibliothek |
| Display-Methoden | s. Display |
| Dissoziationskonstante | Sie gibt an, wie stark oder schwach anziehend sich zwei Biomoleküle gegenseitig finden. Eigentlich ist sie eine absolut normale Gleichgewichtskonstante für eine Bindung A+B ist AB, also eine biochemische Komplexbildung. Da man sich aber das Leben nicht unnötig schwer machen will, schaut man immer auf die Rückreaktion AB ist A+B; die hat dann als Einheit nur Mol pro Liter, also nichts mehr mit hoch minus eins. |
| DNA-Variation | Die genetische Vielfalt ist die Formmasse der Evolution. Die genetischen, chemischen, umweltbedingten und toxikologischen Vorgänge dazu sind ebenfalls vielfältig. Veränderungen einzelner Basenpaare, die spontan entstehen, sind Mutationen; solche, die bereits in einem Teil einer Population verbreitet sind, sind Polymorphismen, hübsch als SNP abgekürzt (von: single nucleotide polymorphism). s. Mutation |
| Eingefrorener Zufall | s. präbiotische Chemie |
| Enantiomer | Ein Enantiomeren-Pärchen sind zwei Moleküle, die gegenteilig sind (das zumindest steckt im Wortteil enantio). In der Biochemie sind die beiden die Versionen einer chiralen (einer händischen) Verbindung. Biochemiker bezeichnen die beiden meist als D- und L-Form. Chemiker mögen eher die R- und S-Nomenklatur. Jeder wie er mag. |
| Entkoppler-Protein | Erst einmal klingt das fies – ein Protein, das all die schöne Arbeit der OxPhos-Atmungskette kaputtmacht und den Protonengradienten zusammenschrumpfen lässt, wie einen (vorsichtig) angepiksten Luftballon. Dann aber wird klar, dass das Entkoppler-Protein und ein paar andere Mechanismen Wärme erzeugen, ohne dass dafür Muskeln schuften müssen. |
| Essenzielle Makroelemente | s. CHNOPS |
| Expressionssystem | Es ist so wichtig, sich gut ausdrücken zu können. Das ist bei einem Expressionssystem aber nicht gemeint. Eher geht es darum, Proteine herzustellen (oder auch andere Biomoleküle). Das kann beliebig schwierig werden, da sich Proteine hochgradig individuell verhalten können. Ein einfaches Expressionssystem ist unser Labor-Haustierchen Eschericha coli – Plasmid mit der codierenden Sequenz rein, E. coli wachsen lassen, ein bisschen kitzeln (induzieren), weiter wachsen lassen, ernten, Zellen kaputt machen, Protein reinigen, fertig. Irgendwie ähnlich geht Protein-Produktion auch in verschiedenen Hefen, in Insekten- oder Säugetier-Zellen, in transgenen Tieren oder Zell-freien Extrakten. Jedes dieser Systeme hat Vorteile, aber auch Tücken. |
| Farb-Indikatoren | s. Indikator |
| Fließgleichgewicht | Ein offenes System, das einen ständigen Durchsatz an Nährstoffen und bzw. oder Energie hat. Trotzdem erreicht so ein System einen stabilen Zustand, einen steady state. Die meisten Lebewesen kann man als so ein Fließgleichgewicht beschreiben; manche Haushalte auch. |
| Flüssig-Flüssig-Phasentrennung | s. Phasentrennung |
| Hoch-Energie-Molekül | Ein etwas sperriges Konzept. Biochemisch ist wohl alles gemeint, das irgendwie in der Lage ist, aus ADP ein ATP-Molekül zu machen. Dem Autor dieses Buchs ist aber wichtig, dass es dabei NICHT um eine einzelne hoch geladene Bindung geht; immer ist das gesamte Molekül an der Reaktion beteiligt. |
| Hoch-Energie-Verbindung | s. Hoch-Energie-Molekül |
| Hydrophober Effekt | Ein Biochemie-Klassiker. Nur weil Wasser nicht geordnet sein will – entropisch gesehen – presst es Moleküle zusammen, die sich ihrerseits weigern, sich in Wasser zu lösen. Irgendwie eine indirekte Kraft, aber eine wichtige. |
| Ikosaeder | Virale Protein-Hüllen haben oft die Form eines Ikosaeders; manch riesengroße Protein-Komplexe ebenso. Genauso wie Tetraeder und Oktaeder besteht ein Ikosaeder aus gleichseitigen Dreiecken, nur eben nicht aus vier (tetra) oder acht (okta), sondern aus 20 (ikosa). Wohl deutlich bekannter als der Ikosaeder selbst ist ein Ding, bei dem die Ecken abgeschnitten sind – der abgeschnittene Ikosaeder, der allseits bekannte Fußball. |
| Indikator | Indikatoren, Reporter, Sensoren, all das sind Verbindungen oder biotechnologische Konstrukte, die die An- oder Abwesenheit von irgendetwas anzeigen sollen. Farbindikatoren sind gut geeignet, um Änderungen im Säure-Base-Verhalten anzuzeigen. Mein Favorit in dieser speziellen Rubrik ist eindeutig Rotkohlsaft. |
| Intrazellulärer Botenstoff | s. Second Messenger |
| Isoform | Zwei Isoformen eines Proteins oder eines anderen Biomoleküls sind zueinander ähnlich, aber nicht identisch. Mehr steckt in dem Wort nicht drin; es können zwei Punktmutationen eines Proteins gemeint sein, zwei Spleißvarianten oder gar zwei nur entfernt verwandte Gene. Eigentlich ein Wort, auf das man verzichten könnte. |
| Isoprenoid | Eine Naturstoffklasse, die im LEGO-Baukasten des Lebens aus nur zwei C5-Bausteinen zusammengesetzt wird. Spätere Modifikationen erlauben eine quasi unendliche Vielzahl von Verbindungen. Pflanzen sind wohl die Isoprenoid-Synthese-Weltmeister. |
| Katabolismus | Alle Reaktionen zusammengenommen, aus denen der Körper Energie beziehen kann. Wohl auch dazu gehört eine molekulare Müllabfuhr mit ordentlichem Recycling. |
| Konzentrationsunterschied | Es ist schon verblüffend, was da alles als Energiequelle des Lebens dienen kann. So zum Beispiel Konzentrationsunterschiede zwischen benachbarten Bereichen fast jeglicher Art. |
| Ligand | Eine Legierung (von Metallen) kommt vom lateinischen Wort ligare für binden. Genauso wie das Legieren einer feinen Bratensoße. Und da haben wir auch noch das putzige Wort Ligand. Ein Ligand ist so ziemlich alles, was an ein Protein (oder ein anderes Biopolymer) bindet, ein Binder halt, meist kleiner als das, woran der Ligand bindet. Das ist dann das s. Zielmolekül oder der s. Rezeptor. |
| Lokales energetisches Minimum | s. präbiotische Chemie |
| Monomer | s. Polymer |
| Mutation | Eine Änderung in der Abfolge von codierenden Kernbasen (meist DNA, manchmal auch RNA). Je nach Kontext der Mutation und danach, was sie am Ende bewirkt, unterscheidet man verschiedene Arten von Mutationen. Innerhalb von Sequenzen, die Proteine codieren, kann ein anderes Codon entstehen, das aber für die gleiche Aminosäure steht – eine stille (silent) Mutation. Dann kann es zu Änderungen der Aminosäure-Sequenz kommen, eine missense-Mutation, und schließlich kann ein Stoppcodon entstehen, eine non-sense-Mutation. |
| Next-Gen-Seq | Die Sequenzierung von Nucleinsäuren (fast immer DNA) hat mittlerweile ein industrielles Zeitalter erreicht. Sequencing by Synthesis ist hier ein Prinzip, das massiv parallelisiert wurde. Etwas abgefahren ist die Nanopore-Sequenzierung. Hier wird eine basenspezifische elektrische Spannung erzeugt, während ein DNA-Einzelstrang durch eine spezielle Protein-Pore gezogen wird. Durch allerlei methodische Fortschritte ist Sequenzieren unglaublich schnell geworden. Anfang 2022 lag der offizielle Weltrekord für die Komplettsequenzierung eines menschlichen Genoms bei 5 Stunden und 2 Minuten. s. Sequenzierung |
| Oberflächenspannung | Im biochemischen Vergleich hat Wasser eine sehr hohe Oberflächenspannung. Das kommt daher, dass Wasser gerne unter sich bleibt, gerne auch ziemlich ungeordnet. An der Oberfläche aber ist Wasser gezwungen, eine gewisse Ordnung anzunehmen. Darum will Wasser immer eine Form mit der kleinst-möglichen Oberfläche pro Volumen einnehmen. Übrigens: Regentropfen sind rund; nie haben sie die typische Regentropfenform – niemals. |
| Orbital | Orbitale von Atomen oder Molekülen sind waberne Elektronenwolken oder auch Aufenthaltswahrscheinlichkeiten von Elektronen. So ein bisschen wie eine schwingende Saite irgendeines Streich-Instruments können Orbitale komische Formen annehmen – mal sind sie rund, mal ähneln sie einer Hantel aus dem Fitness-Studio, mal haben sie noch kompliziertere Formen. Biochemisch sind s-, p- und d-Orbitale wichtig sowie verschiedene Mischungen aus s- und p-Orbitalen – die sp3- und sp2-Hybrid-Orbitale. s. Stereochemie |
| PDB | s. Protein Data Bank |
| PDB-Format | s. Protein Data Bank |
| Phage-Display | s. Display |
| Phasentrennung, Phasenübergang | Im Zusammenhang mit Wasser sind hier erst einmal das Schmelzen von Eis und das Frieren von Wasser sowie das Verdunsten von Wasser und Kondensieren von Wasserdampf gemeint. Biochemisch können das aber auch andere Phasenübergänge sein, so zum Beispiel in einer Membran von einem kristallinen in einen flüssigen Zustand. Und dann gibt es noch das weite Feld der Flüssig-Flüssig-Phasentrennungen. Die werden mehr und mehr bei allen möglichen biochemischen Prozessen entdeckt. Denken wir mal an das absolut mit Biopolymeren vollgestopfte Innere einer Zelle – alles noch irgendwie in wässriger Lösung – dann kommt es zu einer Phasentrennung und auf einmal verhält sich ein Teil davon wie ein Fett-Tropfen. |
| Polymer | -mer ist eine sehr wichtige Silbe in der Biochemie, sie kommt vom altgriechischen Wort meros, was Teil oder Anteil bedeutet. Also zählen wir durch: Monomer ist etwas aus einem Teil, meist etwas Kleines, chemisch oft auch etwas reaktiver; Dimer ist eine zweiteilige Substanz; Tetramer ist vierteilig; und schließlich Polymer ist ein Ding aus vielen (gleichen - Fragezeichen) Bestandteilen. |
| Protein Data Bank | Die PDB ist eine internationale Sammelstelle für 3D-Strukturen von Biopolymeren, die schon seit 1971 existiert. Die meisten Strukturen darin sind von Proteinen. Die PDB enthält aber auch strukturelle Informationen von zahlreichen Liganden, Lipiden und Cofaktoren wie auch von DNA und RNA-Komplexen. PDB steht auch für das PDB-Format, in dem die strukturellen Informationen gespeichert sind. PDB-Dateien kann man mit verschiedenen PDB-Viewern oder -Browsern visualisieren. |
| Puffer, Pufferlösung, Puffersysteme | Kleine oder große Biomoleküle, die bei physiologischen pH-Werten ein Proton aufnehmen oder abgeben können. Durch diese Puffer-Funktion werden Änderungen des pH-Werts abgemildert. |
| Reporter | s. Indikator |
| Rezeptor | In der Endokrinologie ist ein Rezeptor genau das, woran ein bestimmtes Hormon bindet und dadurch seine biologische Wirkung entfaltet. In der Pharmakologie ist dieses Konzept deutlich schwammiger – dort ist es alles, voran ein Wirkstoff bindet, um seinen pharmakologischen Effekt zu entfalten. |
| RNA-Welt, Ribozym, Ribosom | Die drei Rs der s. präbiotischen Chemie. Die RNA-Welt-Hypothese versucht den Anfang des Lebens zu erklären, als es weder DNA als Informationsspeicher noch Proteine als Biokatalysatoren gab. |
| Schrödingers Katze | Wenige Gedankenexperimente sind wohl bekannter als die Katze des Physikers Erwin Schrödinger. In diesem Gedankenexperiment veranschaulicht Schrödinger die Schwierigkeiten der zu direkten Auslegung der Quantenwelt. Es geht darum, dass zwei Zustände, die sonst nicht miteinander vereinbar sind, in der Quantenwelt sehr wohl überlagert werden können. Vielleicht vergleichbar mit jener Zeit nach dem Abgeben einer schwierigen Klausur, aber vor der Bekanntgabe der Noten – eine komische Zeit, in der man die Klausur irgendwie bestanden hat, gleichzeitig aber auch irgendwie durchgefallen ist. |
| Second Messenger | Die Übertragung einer Botschaft von draußen in die Zelle hinein ist eine Wissenschaft für sich. Danach geht die Signalübertragung mit Second Messengern aber erst los. Diese Signal-Moleküle werden innerhalb der Zelle auf einen Stimulus hin erzeugt. Viel diskutierte Second Messenger sind die zyklischen Nucleotide cAMP und cGMP oder Calcium-Ionen. Es gibt viele andere mehr. Fast immer stellt sich am Ende die Frage, wie Spezifität bei dem ganzen Prozess gewährleistet wird. |
| Sekundär-Stoffwechsel | Wer A sagt, muss auch B sagen. So oder so ähnlich sollte der Begriff Sekundär-Stoffwechsel entstanden sein. Vielleicht sogar bei Tieren oder beim Menschen anwendbar, ist es ein feststehender Begriff aus der grünen Biotechnologie. Der zentrale Metabolismus ist so etwas wie Proteine und Zucker machen. Alles was darüber hinaus geht, beispielsweise Glucosinolate und Isoprenoide, ist dann der Sekundär-Stoffwechsel. |
| Self-Assembly | Ordnung aus dem Chaos. Kleinere Untereinheiten von größeren Komplexen fügen sich von allein zusammen; meist angetrieben von vielen kleinen Interaktionen und/oder Packungseffekten. Ein sehr schickes Self-Assembly-System sind virale Capsid-Proteine – selbst in dünnen, wässrigen Puffern können sie (manchmal) komplette virale Hüllen bilden. s. Ikosaeder, s. Kugelpackung |
| Sensor | s. Indikator |
| Sequenzierung | Erst einmal ist Sequenzierung das Bestimmen der Abfolge von irgendwelchen linear zusammengesetzten Biopolymeren. Es könnten also auch Zuckerketten oder Peptide sequenziert werden. Etwas spezieller ist damit (also in 99,999 Prozent der Fälle) die Sequenzierung von DNA gemeint. Das Standard-Verfahren hierzu ist die Di-desoxy-Sequenzierung nach Frederick Sanger. s. Next-Gen-Seq |
| Signalübertragung | Ein lebendiger Organismus muss ständig Informationen mit der Außenwelt austauschen – und das auch schon vor den Zeiten von Smartphones. Auch zwischen verschiedenen Organen und bzw. oder Zellen gibt es solch einen Informationsfluss. Oft wird hierfür eine begrenzte Anzahl an chemischen Signalmolekülen verwendet, die wir Hormone nennen. Einmal beim Adressaten angekommen, dockt so ein Hormon an einen entsprechenden s. Rezeptor, der dann innerhalb der Zelle die weitere Signalübertragung durch verschiedene s. Second Messenger anregt. |
| Stereochemie | Egal, ob das Molekül klein oder groß ist, meist sehen wir es auf einem flachen Bildschirm oder gedruckt auf Papier. Ich kann das Wissen über die wirkliche Geometrie einer chemischen Verbindung dazu benutzen, eben dieses Molekül dreidimensional zu sehen – als ob ich eine erlernte 3D-Brille aufsetze. Gleichzeitig kann ich aber auch Hilfsmittel benutzen, um zum selben Ziel zu kommen. Diese Hilfsmittel können Schiele-Bilder (Magic Eye) oder Molekül-Modellbaukästen sein. Toll sind auch Programme, die dreidimensionale Modelle von Protein-Strukturen darstellen. Ach, und dann gibt es noch 3D-Drucker und so schicke Software, die einen Mix aus Simulation und Wirklichkeit darstellen können; im Englischen heißt das Augmented Reality. |
| Sulfatierung | Es fängt so harmlos an: Einfach einen Ester zwischen Schwefelsäure und irgendeinem Biomolekül mit OH-Gruppe machen (alternativ ein Säure-Amid mit einem Ding mit Aminogruppe). Biochemisch geht dann aber der Ärger los beim reaktionsträgen Sulfat – Abhilfe schafft hier ein Enzym, das dem Sulfat mithilfe von ATP auf die Sprünge hilft. Sulfatierende Enzyme tauchen in vielen spezialisierten Stoffwechselwegen auf. Sulfatierung verändert die Funktionsweise von Steroid-Hormonen und vielen anderen Biomolekülen. Und dann gibt es noch die selektive Desulfatierung in peripheren Geweben. Ah, und all das war erst das cytoplasmatische Sulfatierungsgeschehen. Im Golgi werden dann noch pass-genaue sulfatierte Glucosaminoglycane gemacht, die wiederum verschiedenste Wachstumsfaktoren binden. Es bleibt spannend. |
| Target | s. Zielmolekül |
| Tetraeder | Eine wichtige geometrische Form, um die Bindungsgeometrie der Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff zu verstehen. Sie alle sind Elemente der zweiten Periode des Periodensystems. Ein Molekül Methan besteht aus einem Kohlenstoff-Atom und vier gebundenen Wasserstoff-Atomen. Alle Bindungswinkel sind exakt gleich; der perfekte Bindungswinkel im Tetraeder ist 109,5 Grad. |
| Tetramer | s. Polymer |
| Thermodynamik | Ein sehr großes Theoriegebäude der Chemie. Biochemisch ist darunter häufig zu verstehen, was man maximal aus einer chemischen Reaktion herausholen könnte. Alternativ, ob eine Reaktion freiwillig ablaufen würde oder ob man mit der Zufütterung von ATP oder Ähnlichem nachhelfen müsste. Thermodynamische Messungen nehmen meist einen Gleichgewichtszustand an, jenen hypothetischen und langweiligen Moment, an dem alles gesagt wurde und alle Hin- und Rückreaktionen keine Änderung mehr bei der Stoffzusammensetzung machen. |
| Thermodynamisches Gleichgewicht | s. Thermodynamik |
| Trigonale Bipyramide | Eine geometrische Form, um die Bindungsgeometrie der Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff zu verstehen. Sie alle sind Elemente der zweiten Periode des Periodensystems. Hübsch sind die trigonalen Bipyramiden anzuschauen. Ein Zentral-Atom und drei gebundene Atome liegen alle in einer Ebene; ober- und unterhalb dieser Ebene wabert ein freies Elektronenpaar in einem hantelförmigen p-Orbital herum. |
| Ursuppenexperiment | s. präbiotische Chemie |
| Volumen-Oberflächen-Ungleichnis | Kleine Sachen sind nicht nur einfach kleiner als Große; teils funktionieren sie ganz ansers. Anders herum ist dieser Satz auch korrekt. Die Masse bzw. das Volumen nehmen halt eben mit der dritten Potenz zu (Länge hoch drei), die Oberfläche wächst dagegen nur linear an. Darum hat ein kleines Lebewesen ganz andere Sorgen als ein sehr großes. Erst einmal ist das eine mathematische Abhängigkeit. Davon lässt sich aber auch die eine oder andere biologische Regel ableiten, beispielsweise die Regel von Bergmann, nach der die Körpergröße von nahe verwandten Spezies zu den Polar-Regionen unserer Erde hin zunimmt. |
| Wärmekapazität | Jedes Material ist etwas eigen, wenn es darum geht, ob es leicht erhitzt werden will oder nicht. Wasser ist dabei ein riesiger Wärmeschlucker. Metalle dagegen wirken meist nur kurz kalt oder heiß. |
| Wasserstoffbrücke | s. Bindung |
| Zielmolekül | s. Die molekulare Zielscheibe für irgendeine Intervention; meist im Zusammenhang mit der Entwicklung von Medikamenten gebraucht. Das Zielmolekül ist die Struktur im Körper, an die der Wirkstoff in einem Medikament andockt, um seinen pharmakologischen Effekt zu entfalten. Die Zielmoleküle des Wirkstoffs Sildenafil in den komisch geformten, blauen Tabletten sind die Enzyme Phospho-Di-Esterase 5 und 6. |
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