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By Helmut Pfützner

Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden method, bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte. Physiologen, Biologen und Physiker beschäftigt sie gleichermaßen.

Dieses Buch behandelt anwendungsbezogene Probleme wie

• molekulare "langsame" Kommunikation (von Enzymen bis zur genetischen Manipulation)

• biophysikalische Analytik (von Röntgen­analysen hin zum Tunnelmikroskop)

• Neurobiophysik (von Synapsen bis zum Magnetfeld des Gehirns)

• Wechselwirkungen (magnetische Separation, doch auch biologische Wirkung von Licht und Mikrowellenstrahlung)

Vermehrt werden unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt, etwa zur Steuerung von Prothesen durch reine Gedanken. Für derartige Problemstellungen liefert der vorliegende textual content vielfältige Hilfestellung. Die Mathematik wird dabei auf grundlegende Zusammen­hänge und auf die Abschätzung von Größen­ordnungen beschränkt.

Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinäre Leserschaft auf, wobei sie studierenden und ausübenden Medizinern, Technikern, Biologen und Physiologen eine kompakte Diskussionsbasis bietet.

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Unter anderem ergibt sich auch die Kombination G+P in Form eines geschlossenen Ringes, welcher ein um G erweitertes Plasmid repräsentiert (Abb. 35c). (4) Unter Permeabilisierung der Zellmembranen werden kleine DNA-Strukturen in die Zellen eingeschleust, womit u. a. auch G+P in das Innere gelangen und somit das Erbgut durch das Gen in gezielter Weise erweitern. (5) Die Zellen werden durch Angebot optimaler Lebensbedingungen zum Stoffwechsel und zur Teilung angeregt und somit zur Expression des interessierenden Fremdgens.

DNA-Restriktionsenzyme ), dessen Funktion aus physikalischer Sicht gut deutbar ist. Wir sehen als Substrat ein gestrecktes Molekül (K1), das zwei Ladungspositionen beinhaltet. 3 Molekulare Informations- und Regelsysteme Abb. 26. Veränderung des Energieinhalts eines Moleküls im Laufe einer Konformationsänderung bei enzymatischer Unterstützung (volle Balken) bzw. ohne Unterstützung (gebrochene Balken; s. Text) Enzym. Nehmen wir an, dass die komplementären Ladungspositionen an ihm größeren Abstand haben, so wird dies über elektrostatische Kräfte eine Dehnung des Substrats zur Folge haben.

9 skizzierten Fall der Wassermoleküle zurück. Hier ist es auch ohne mathematischen Beweis evident, dass die ungeordnete Molekülverteilung hohe Energiedichte w erbringt, da die von den Molekülen gemäß Abb. 8b generierten Streufelder ohne gegenseitige Absättigung bleiben. Die Struktur des Eises hingegen zeigt hochgradige Ordnung. Die Moleküle sind einander so zugewandt, dass die Absättigung in optimaler Weise gegeben ist; positive geladene Molekülpositionen stehen negativen gegenüber, und umgekehrt.

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