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E-Book

Chemische Kreisläufe in der Natur

Chemie - Biologie - Energetik

AutorVollrath Hopp
VerlagSpringer Spektrum
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl970 Seiten
ISBN9783662558607
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis69,99 EUR
Das Buch beschreibt naturwissenschaftliche und technologische Zusammenhänge der Ernährung und Gesundheit aus biologischer, chemischer und biochemischer Sicht.

Prof. Dr.-Ing. Vollrath Hopp, Ehrenmitglied der Universität Rostock, Dreieich

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort [E. preface]5
Dank [E. acknowledgement]7
Inhaltsverzeichnis9
Abbildungsverzeichnis30
Tabellenverzeichnis51
Einführung [E. introduction]58
I Bevölkerungswachstum – Life Sciences – Globalisierung [E. population growth – life sciences – globalization]60
1Bevölkerungsdichte, Stoffdichte, Energiedichte [E. density of population, materials, energy]60
2Historisches [E. history]63
3Lebenswissenschaften [E. life sciences]64
4Degradation [E. degradation]66
5Globalisierung [E. globalization]68
6Rückblick und Ausblick [E. retrospective view and outlook]68
7Schlussbemerkung – Globalisierung der Risiken [E. summary – globalization of risks]70
Weiterführende Literatur71
II Chemie in der Natur – Chemie in der Technik [E. chemistry in nature – chemistry in technology]72
1Was ist Chemie? [E. what means chemistry]72
2Die Bausteine der Stoffe [E. elements of substances]72
3Der stoffliche Aufbau der menschlichen Umwelt [E. the composition of the material in the environment]79
4Der Weg vom einfachen zum komplexen Molekülaufbau [E. the path from simple to complex molecule]82
5Oxidation und Reduktion als typische Stoffumwandlungen in Natur und Technik [E. oxidation and reduction as typical conversions of material in nature and technology]83
6Energieträger und Energieumsatz [E. energy carrier and energy conversion]85
7Stoffkreisläufe in der Natur, im Organismus und in der Chemiewirtschaft [E. cycles of materials in nature, organism and chemical industry]88
7.1Der Kreislauf des Wassers in der Natur (Abb. und ) [E. water cycle in nature]89
7.2Der Kreislauf des Sauerstoffs in der Natur und in der Technik [E. cycle of oxygen in nature and technology]89
7.3Der Kohlenstoffkreislauf [E. cycle of carbon]91
7.4Der Stickstoffkreislauf [E. cycle of nitrogen]91
7.5Kreislauf der Phosphate [E. cycle of phosphates]91
7.6Der Kreislauf des Schwefels und seine Verbindungen in der Natur (Abb. ) [E. cycle of sulphur and its compounds in nature]93
8Zyklus zwischen dem Nutzungssystem der Technik und dem Regenerationssystem der Natur [E. cycle between the utilization system of technology and the regeneration system of nature]94
8.1Stoff- und Energiezyklen [E. material- and energy cycles]94
8.2Recycling [E. recycling]94
8.3Biosphäre [E. biosphere]95
8.4Versorgung und Entsorgung [E. providing and disposal]98
9Vom Prinzip der Wechselwirkungen [E. about the principle of reciprocal action]99
10Die Chemie der Halbleiterbauelemente und Informationsübertragung [E. chemistry of elements for semiconductors and information transfer]101
10.1Halbleitermetalle [E. semi-conductor metals]101
10.2Energie-, Stoff- und Kapitalströme [E. energy-, material- and capitalstreams]102
10.3Nanowissenschaft [E. nano-science]104
Literatur [E. references]105
III Wasser [E. water]107
1Wasserkreislauf im menschlichen Körper [E. water circulation in human body]107
1.1Wasseranteil [E. water rate]107
1.2Wasserbilanz [E. water balance]108
2Wasser und Wasserstoffbrückenbindungen – ein Beispiel für Wechselwirkungen zwischen Stoffen und Energien [E. water and hydrogen bondings – an example for interactions between matters and energies]108
2.1Wasserstoffbrückenbindungen [E. hydrogen bridge linkages]110
2.1.1 Wasserstoffbrückenbindungen in Biomolekülen [E. hydrogen bridge linkages in biomolecules]112
2.1.2 Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Wasser und Harnstoff – ein Beispiel [E. hydrogen bridge linkages between water and urea – an example]113
2.1.3 Wasserstoffbrückenbindungen in Proteinen [E. hydrogen bridge linkages in proteins]114
2.1.4 Wasserstoffbrückenbindungen in Nukleinsäuren [E. hydrogen bridge linkages in nucleic acids]115
2.1.5 Wasserstoffbrückenbindungen in Cellulose [E. hydrogen bridge linkages in cellulose]116
3Wasserverteilung in der Natur [E. distribution of water in nature]118
3.1Chemische und physikalische Eigenschaften [E. chemical and physical properties]118
3.2Vorkommen [E. occurence]119
4Natürliche Wasserarten und ihre Inhaltsstoffe [E. native types of water and its ingredients]121
5Aufbereitung von Wasser [E. dressing, regeneration of water]122
Literatur [E. references]125
IV Mineralien und Nährstoffe [E. minerals and nutrients]126
1Oxide [E. oxides]126
1.1Sauerstoff [E. oxygen]131
1.2Ozon [E. ozone]132
2Über das Ökosystem des Bodens [E. about the ecological system of the soil]133
3Kurzbeschreibung einiger Gesteine und Böden [E. short description of some rocks and soils]137
4Lithosphäre [E. lithosphere]142
5Biosphäre [E. biosphere]142
6Energiedichte [E. energy density]144
7Pedosphäre [E. pedosphere]144
8Humus [E. humus]146
8.1Einfluss von Humusstoffen auf die physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften [E. influence of humic substances on the physical and chemical properties of soil]149
9Degradation und Regeneration von Böden [E. degradation and regeneration of soils]151
Literatur [E. references]158
V Vom Stickstoff über die Aminosäuren zu den Proteinen [E. from nitrogen to amino acids and proteins]159
1Stickstoff, N2 [E. nitrogen]159
1.1Chemische und physikalische Eigenschaften [E. chemical and physical properties]159
1.2Vorkommen [E. occurence]160
2Aminosäuren [E. amino acids]162
2.1Chemische Eigenschaften [E. chemical properties]162
2.2Einteilung der Aminosäuren [E. classification of amino acids]164
2.3Peptidbindungen [E. peptide linkages]166
3Proteine [E. proteins]167
3.1Konformationen der Proteine [E. conformations of proteins]170
3.2Denaturierung von Proteinen [E. denaturation of proteins]172
4Proteide, konjugierte Proteine [E. proteids, conjugated proteins]173
4.1Konjugierte Proteine als Trägersysteme, Carrier [E. conjugated proteins as carrier]175
4.2Die verschiedenen Carrier-Systeme [E. different carrier-systems]176
4.3Die Ionenpumpe als 5. System [E. ion pump as 5th system]177
5Stickstofffixierung [E. fixation of atmospheric nitrogen]179
5.1Hypothetischer Mechanismus der Stickstofffixierung [E. hypothetic mechanism of nitrogen fixation]183
5.2Stickstofffixierung durch Knöllchenbakterien – eine Symbiose zwischen Pflanze und Bakterien [E. fixation of nitrogen by nodula bacteria – a symbiosis between plant and bacteria]184
6Pflanzeneiweiß und tierisches Eiweiß [E. plant proteins and animal proteins]186
6.1Die Sojabohne – ein pflanzlicher Eiweißlieferant [E. soya beans – producer of plant proteins]188
7Essenzielle Aminosäuren und ihre wirtschaftliche Verwertung [E. essential amino acids and their economic utilization]189
8Harnstoffzyklus [E. urea cycle]196
8.1Eigenschaften des Harnstoffes [E. properties of urea]202
8.2Herstellung von Harnstoff [E. production of urea]202
8.3Wirtschaftliches [E. economic]203
9Stoffwechselreaktionen von Aminosäuren [E. metabolisms of amino acids]204
10Die Wirkung von Nitraten im Blutgefäßsystem [E. effect of nitrates in blood vessels]205
11Zusammenfassung über die Rolle des Stickstoffs als Bioelement [E. summary about the role of nitrogen as bioelement]209
Literatur [E. references]212
VI Phosphorsäure, Phosphate – ihre Bedeutung im Stoffwechselprozess [E. phosphoric acid and phosphates in metabolism]214
1Chemische Eigenschaften der Phosphorsäure [E. chemical properties of phosphoric acid]214
2Calciumphosphate als mineralischer Bestandteil der Knochen [E. calcium-phosphates as a mineral component of bones]218
3Phosphonsäure [E. phosphonic acid]219
4Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 [E. pentasodiumtriphosphate]223
5Eutrophierung von Gewässern [E. eutrophication of rivers and seas]224
6Phosphate im Stoffwechselprozess [E. phosphates in metabolism]226
6.1Adenosinphosphate [E. adenosinephosphates]227
6.2Inosinsäure, IMP [E. inosine-5’-monophosphate]228
6.3NAD, Nicotinamidadenindinukleotid und FAD, Flavinadenindinukleotid als Wasserstoffüberträger [E. nicotinamide-adenine dinucleotide and flavine adenine dinucleotide as hydrogen carrier]228
6.4Acetyl-Coenzym A und ACP (Acyl-Carrier-Protein) [E. acetyle coenzyme A and acyl-carrier-protein]232
6.5Phospholipide als Werkstoff von Zellmembranen [E. phospholipids as materials in cellmembranes]234
7Phosphorylierung [E. phosphorylation]235
8Phosphate, ihre Strukturen, chemotechnischen und biochemischen Funktionen – eine Übersicht [E. survey of structures, chemical and biochemical functions of phosphates]238
9Phosphate als Nährsubstanz für Pflanzen – Düngemittel [E. phosphates as nutrients for plants – fertilizer]243
10Wirtschaftliches [E. economic]246
10.1Rohphosphatvorkommen [E. occurence of phosphate minerals]246
10.2Förderung der Rohphosphate [E. mining of phosphate minerals]247
10.3Herstellung von Phosphorsäure nach dem Nassaufschlussverfahren [E. production of phosphoric acid by a wet process with sulphuric acid]247
Weiterführende Literatur249
VII Schwefel und seine biochemischen Verbindungen [E. sulphur, its biochemical compounds]251
1Vorkommen [E. occurrence]251
1.1Geochemische Bildung von elementarem Schwefel [E. geochemical formation of elementary sulphur]252
1.2Mikrobiologische Bildung von elementarem Schwefel [E. microbiological formation of elementary sulphur]252
1.3Mikrobiologische Wechselbeziehungen zwischen Sulfiden und Sulfaten [E. microbiological interactions between sulphides and sulphates]253
2Bioleaching von Erzen [E. bioleaching of ores]255
2.1Eigenschaften von erzlaugenden Bakterien [E. properties of ores leaching bacteria]255
2.2Direkte und indirekte Laugung [E. direct and indirect leaching]257
2.3Mikroorganismen als Metallsammler [E. microorganisms as metal collectors]258
3Schwefel, seine biochemischen und technischen Eigenschaften [E. sulphur, its biochemical and technical properties]259
3.1Physiologische Wirkungen von elementarem Schwefel [E. physiological activities of elementary sulphur]261
3.2Schwefelwasserstoff und seine Eigenschaften [E. hydrogen sulfide and its properties]262
3.3Schwefelsäure und ihre Eigenschaften [E. sulphuric acid and its properties]264
4Schwefeloxide und ihre Eigenschaften [E. sulphur oxides and their properties]266
4.1Schweflige Säure [E. sulfurous acid]266
4.2Thioschwefelsäure [E. thiosulfuric acid]266
4.3Sulfonsäuren [E. sulfonic acids]268
4.4Sulfonierung [E. sulfonation]269
4.5Anionenaktive Substanzen [E. anionic surfactants]269
5Sulfonamide [E. sulfonamides]271
5.1Sulfonamide als Chemotherapeutika [E. sulfonamides as chemotherapeutic agents]271
6Sulfonylharnstoffe als Antidiabetika [E. sulfonylureas as antidiabetic agents]272
7Thiole, Mercaptane [E. thiols, mercaptans]274
8Schwefel in Heterozyklen (Thiamin, Vitamin B1) [E. sulphur in heterocyclic compounds (thiamine)]278
8.1Biotin (D-cis-Hexahydro-2-oxothieno[3,4-d]-imidazol-4-valeriansäure) [E. biotin]278
8.2Schwefelhaltige Heteroaromaten [E. sulphur containing heteroaromates]280
9Der Schwefelstoffwechsel in der Biosphäre [E. sulphur metabolism in the biosphere]282
9.1Aerobe und anaerobe Prozesse innerhalb des Schwefelstoffwechsels [E. aerobic and anaerobic processes in metabolism of sulphur]284
9.2Thiomargarita namibiensis – eine neu entdeckte Art von Schwefelbakterien [E. thiomargarita namibiensis – a new discovered species of sulphur bacteria]287
9.3Vergleich zwischen der Fotosynthese und Chemosynthese der Kohlenstoffdioxidreduktion zu Glucose [E. reduction of carbon dioxide to glucose by photosynthesis and chemosynthesis – a comparison]290
10Disulfidbrückenbindungen [E. disulfide bridges linkages]291
10.1Antikörper [E. antibodies]297
10.2Keratine [E. keratins]299
Literatur [E. references]303
VIII Düngemittel und Düngung [E. fertilizers and fertilization]304
1Bedarf der Pflanzen an Nährelementen [E. consumption of plants for nutrients]304
2Düngung [E. fertilization]309
2.1Nährstoffentzug durch landwirtschaftliche Kulturpflanzen [E. consumption of nutritions by agricultural plants]314
3Kalkstickstoff [E. lime nitrogen]314
3.1Herstellung [E. production of calciumcyanamide]315
3.2Verhalten im Boden [E. chemical behaviour in soil]316
4Zusammenhang zwischen Düngung und Nahrungsmittelproduktion [E. connection between fertilization and production of foodstuffs]319
5Stallmist, Jauche und Gülle – wirtschaftseigene organische Dünger [E. dung, liquid manure – organic fertilizers from the farms]322
5.1Gülleentsorgung, eine Quelle für recycelten Dünger [E. disposal of liquid manure – a resource for recycled fertilizer]326
6Zusammenspiel im Ökosystem [E. connection in the ecosystem]328
Literatur [E. references]330
IX Von den Stoff- und Energiequellen [E. resources of minerals and energy]332
1Fotosynthese [E. photosynthesis]332
2Biologische und technische Prozesse – ein Vergleich [E. biological and technical processes – a comparison]334
2.1Der Mensch [E. man]334
2.2Alkoholische Gärung, ein anaerober Abbau [E. alcoholic fermentation an anaerobic catabolism]335
2.3Die Heizung im Haushalt [E. heating in houses]335
2.4Funktionsweise von Autos [E. function of cars]337
3Energie- und Stoffumwandlungen als Aufbau- und Abbauprozesse [E. energy and material conversions as metabolisms]337
4Reaktionskomponenten der biochemischen Aufbau- und Abbaureaktionen [E. reacting substances of catabolisms and anabolisms]340
4.1Phosphate, PO43? [E. phosphates]342
4.2Schwefel, Sx [E. sulphur]343
4.3Stickstoff, N2 [E. nitrogen]345
4.4Sauerstoff, O2 [E. oxygen]345
4.5Kohlenstoffdioxid, CO2 [E. carbon dioxide]347
4.5.1 Berechnung der Masse des Kohlenstoffdioxids (CO2) in der Erdatmosphäre [E. calculation of the carbon dioxide mass in the Earth’s atmosphere]350
4.5.2 Berechnung der täglich ausgeatmeten CO2-Menge eines Menschen und der Weltbevölkerung [E. calculation of the daily exhaled amount of CO2 of a man and the world population]351
4.5.3 Berechnung der gespeicherten Energie durch die Fotosynthese der Landpflanzen (s. Kap. XI, Abschn. 3) [E. calculation of the st352
4.6Wasser, H–OH [E. water]353
4.7Die fossilen Rohstoffreserven [E. the reserves of fossile raw materials]355
Literatur [E. references]359
X Schlüsselprodukte der organischen Chemie und ihre Rohstoffquellen [E. keyproducts of the organic chemistry and their resources]361
1Technische Schlüsselprodukte [E. technical keyproducts]361
1.1Acetylen, H?C?C?H [E. acetylene]362
1.2B-T-X-Aromaten [E. b-t-x-aromatics]368
1.3Ethylen, H2C=CH2 [E. ethylene]368
2Biochemische Schlüsselprodukte [E. biochemical keyproducts]369
2.1Glucose, C6H6(OH)6 als Schlüsselprodukt [E. glucose as key product]369
2.2Der aerobe und anaerobe Kohlenhydratabbau [E. aerobic and anaerobic catabolism of carbohydrates]370
2.3Disaccharide [E. disaccharides]374
2.4Milchsäure [E. lactic acid]378
2.5Polymilchsäure als Werkstoff [E. poly-lactic acid as material]380
Weiterführende Literatur383
XI Die Hydrierung [E. hydrogenation]384
1Hydrierung von elementarem Stickstoff [E. hydrogenation of nitrogen]384
2Kohlenstoffdioxid als Wasserstoffakzeptor für die Glucosesynthese in der Natur [E. carbon dioxide as hydrogen acceptor for the synthesis of glucose in nature]387
3Die Fotosynthese [E. photosynthesis]387
3.1Licht- und Dunkelreaktionen [E. photochemical and dark reactions]392
3.2Stoffbilanz [E. material balance]395
3.3Energiebilanz [E. energy balance]396
3.4Calvin-Zyklus – Aufbau von Glucose [E. cycle of Calvin – synthesis of glucose]396
3.5C3- und C4-Pflanzen [E. C3- and C4-plants]399
4Stärke – ein Polymerisationsprodukt [E. starch, a product of polymerisation]400
4.1Glykogen [E. glycogen]402
4.2Dextrine [E. dextrins, starch gum]403
4.3Cyclodextrine [E. cyclodextrins]404
4.4Einige Eigenschaften der Cyclodextrine [E. some properties of cyclodextrins]407
4.5Anwendungsgebiete der Cyclodextrine [E. applications of cyclodextrins]407
5Polyfructosane [E. polyfructosans]411
6Cellulose [E. cellulose]412
7Xylane und Hemicellulose [E. xylans and hemicelluloses]413
Weiterführende Literatur414
XII Verdauung [E. digestion]415
1Beim Menschen [E. in human digestion]415
2Bei Wiederkäuern – der Pansen als Fermenter [E. in ruminants – the rumen as fermenter]417
3Methanabbau durch Bakterien [E. methane catabolism by bacteria]421
4Der Treibhauseffekt [E. greenhouse effect]422
5Koprophagen [E. coprophages]424
Literatur [E. references]425
XIII Glykolisation als Ursache des Alterungsprozesses im menschlichen Organismus [E. glycolisation as reason for ageing in human organism]426
1Chemismus der Glykolisation [E. chemical process of glycolisation]426
2Die Maillard-Reaktion [E. Maillard-reaction]428
3Folgereaktionen der Amadori-Umlagerung [E. consequent reactions of Amadori-change]429
4Hämoglobin A1C im Blut von Diabetikern [E. hemoglobin A1C in blood of diabetics]430
4.1Alterungsvorgang und Spätfolgen des Diabetes mellitus [E. ageing and late complications of diabetes mellitus]430
5Laborversuche mit kristallinen Proteinen der Augenlinse [E. experiments in laboratory with crystalline proteins of the lens of the eye]430
6Laborversuche mit Kollagen [E. experiments in laboratory with collagen]431
6.1Weitere Laborergebnisse [E. others results of experiments in laboratory]432
7Arteriolosklerose [E. arteriolosklerosis]432
8Veränderungen an den DNA [E. variation of DNA]432
9Aminoguanidin gegen das Altern [E. aminoguanidine aginst ageing]433
Weiterführende Literatur433
XIV Energie [E. energy]434
1Masse-Energie-Äquivalenz [E. mass-energy-equivalence]438
2Von der Atmung und Verbrennung [E. about respiration and combustion]438
3Von den Energieformen [E. about energy-forms]440
4Physiologische Energie [E. physiological energy]443
4.1Berechnung des physiologischen Brennwertes für Glucose [E. calculation of physiological gross calorific value of glucose]445
4.2Berechnung der physiologischen Energie zur Ernährung der Weltbevölkerung [E. calculation of the physiological energy for the nutrition of the population in the world]447
5Entropie [E. entropy]449
5.1Entropieberechnung für die Glucoseoxidation – ein Beispiel [E. calculation of the entropy for the oxidation of glucose – an example]451
6Thermogenese [E. thermogenesis]451
7Treibende Faktoren für Ausgleichsvorgänge [E. driving factors for compensatory processes]452
8Der thermodynamische Wirkungsgrad [E. thermodynamic efficiency]455
9Funktionsweise eines mit fossilen Energierohstoffen befeuerten Wärmekraftwerkes [E. function of a thermal power station on the basis of fossile energy sources]457
Weiterführende Literatur460
XV Bevölkerungsdichte – Stoffdichte – Energiedichte [E. density of population – density of material – density of energy]461
1Bevölkerungsdichte [E. density of population]461
1.1Ursachen der Globalisierung und ihre Folgen [E. reasons of globalization and their consequences]463
2Stoffverdichtung in Rohstoffquellen [E. compression of raw materials in sources]465
2.1Produktionsstandorte [E. production locations]469
3Energiedichten einiger Energieträger [E. energy densities of some energy carrier]470
4Einheiten zum Messen von Energie [E. units for measurments of energy]470
5Die Sonne als Energiequelle der Erde [E. the sun as energy source of the Earth]472
5.1Berechnung der Energiestromdichte an der Sonnenoberfläche [E. calculation of the energy flow density on sun surface]473
5.2Die Solarkonstante [E. solar constant]474
5.3Energiestrom zur Erde [E. energy flow to Earth]476
5.4Mittlere Energieströme auf der Erdoberfläche [E. average energy streams on Earth surface]476
5.5Albedo-Wert [E. Albedo-value]477
5.6Energiebilanz der Erde [E. energy balance of the Earth]477
5.7Ausnutzungsgrad der Sonnenenergie durch die Fotosynthese [E. efficiency of the solar energy by the fotosynthesis]479
Weiterführende Literatur482
XVI Fette und Öle [E. fats and oils]484
1Historisches über Fette und Öle [E. history]484
2Fettsäuren – Übersicht [E. fatty acids – survey]489
2.1Allgemeine Eigenschaften der Fettsäuren [E. general properties of fatty acids]491
2.2Physiologische Eigenschaften [E. physiological properties]496
3Fettsäuren und ihre Biosynthese [E. fatty acids and their anabolism, biosynthesis]497
3.1Erläuterungen zur Fettsäurebiosynthese [E. explanation for biosynthesis of fatty acids]499
4Pflanzenöle aus Raps [E. vegetable oils of rape]503
5Fette, ihr biologischer Abbau [E. fats, biological degradation, catabolism]503
5.1Vorkommen im menschlichen Organismus und Zusammensetzung [E. occurence in human body, composition]503
5.2Fette als Energiespender [E. lipids as energy giver]505
5.3Glycerinabspaltung [E. separation of glycerine]508
5.4Fettsäureabbau über die ß-Oxidation [E. degradation of fatty acids by ß-oxidation]510
5.5Stoffbilanzierung [E. material balance]512
6Einteilung der Fette nach ihrer Herkunft [E. classification of fats into groups of their occurence]514
6.1Milchfett – Butter [E. milk fat – butter]514
6.2Pflanzenfette [E. Vegetable fats]515
7Wachse [E. wax]516
7.1Cholesterin [E. cholesterol], C27H45OH518
8Harze [E. resins]519
9Phospholipide bzw. Phosphatide [E. phospholipids phosphatides]520
9.1Kephaline [E. cephalins]522
9.2Sphingolipide [E. sphingolipids]523
9.3Lecithin [E. lecithins]523
9.4Lipoproteine [E. lipoproteins]524
9.5Biomembrane [E. biomembranes]525
10Nährstoffversorgung der Zellen [E. providing of the cells with nutrients]526
10.1Das Membranpotenzial [E. biomembrane potential]527
10.2Arzneimitteltransport [E. transport of pharmaceuticals in organism]527
10.3Dynamik von Biomembranen [E. dynamic of biomembranes]527
11Tenside [E. surfactants]529
11.1Eiweiß-Fettsäure-Kondensate als Tenside [E. protein-fatty acid-condensates as surfactans]529
11.2Herstellung von Eiweiß-Fettsäure-Kondensaten [E. production of protein-fatty acid-condensates]530
11.3Eigenschaften [E. properties]531
11.4Anwendungsgebiete [E. applications]531
12Seifen und Verseifung [E. soaps and saponification]532
13Fettalkohole [E. fatty alcohols]533
13.1Fettalkoholsulfate [E. fatty alkylsulfates]534
14Alkylpolyglucoside [E. alkylpolyglucosides]534
14.1Herstellung [E. production]535
14.2Eigenschaften von Alkylpolyglucosiden [E. properties of alkylpolyglucosides]536
14.3Verwendung [E. application]537
15Entschäumer [E. defoamers]537
16Glycerin [E. glycerol]537
17Überblick über die Fettchemie [E. survey of the chemistry of fats]538
18Wirtschaftliches [E. economic]538
18.1Umsatz von Tensiden [E. turnover of surfactants]540
Literatur [E. references]540
XVII Vitamine [E. vitamins]542
1Fettlösliche Vitamine [E. fat soluble vitamins]542
1.1Provitamin A ?-, ?- und ?-Carotine [E. provitamin A ?-, ?- and ?-carotine]544
1.2Vitamin D [E. calciferols]546
1.3Vitamin E [E. tocopherols]548
1.4Ubichinone-n(n?=?6–10) (Coenzyme Q) [E. ubiquinones, coenzymes Q]550
1.5Vitamin K [E. vitamin K]551
1.6Vergleich der chemischen Grundstruktur zwischen Tocopherolen, Ubichinonen, Naphthochinonen und Plastochinonen [E. comparison of the base structure between tocopherols, ubiquinones, naphthoquinones and plastoquinones]553
1.7Ubichinone [E. ubiquinones]554
2Wasserlösliche Vitamine [E. water soluble vitamins]555
2.1Einige Eigenschaften [E. some properties]555
2.2Vitamin B1, Thiamin [E. vitamin B1, thiamine]557
2.3Vitamin B2, Riboflavin [E. vitamin B2, riboflavin]558
2.4Vitamin B6 [E. vitamin B6]560
2.5Vitamin B12, Cyanocobalamin [E. vitamin B12, cyanocobalamin]562
2.6Folsäure [E. folic acid]563
2.7Pantothensäure [E. pantothenic acid]564
2.8Nicotinsäure [E. nicotinic acid]565
2.9Biotin [E. biotin]566
2.10Pteridine [E. pteridines]567
2.11Vitamin C, Ascorbinsäure [E. vitamin C, ascorbic acid]569
3Vitaminähnliche Wirkstoffe [E. active substances which are similar to vitamins]570
4Antioxidantien [E. antioxydants]572
4.1Radikale [E. radicals]574
5Wirtschaftliches und Anwendung [E. economic and application]577
6Herstellungsmethoden [E. methods of production]579
Literatur [E. references]579
XVIII Enzyme – Biokatalysatoren [E. enzymes – biocatalyts]581
1Die chemische Zusammensetzung von Enzymen – Coenzyme und Apoenzyme [E. the chemical composition of enzymes, coenzymes and apoenzymes]584
1.1Cosubstrate [E. cosubstrates]586
1.2Bezeichnung und Einteilung der Enzyme [E. system of notation and classification of enzymes]592
1.3Kurze Zusammenfassung über die Eigenschaften von Enzymen [E. short summary about the properties of enzymes]593
2Enzymkinetik [E. kinetics of enzymes]596
2.1Michaelis-Menten-Gleichung [E. Michaelis-Menten equation]597
2.2Michaelis-Menten-Konstante [E. Michaelis-Menten constant]600
2.3Modell einer experimentellen Bestimmung der Michaelis-Menten-Konstante [E. experimentally model for the determination of the Michaelis-Menten constant]601
3Immobilisierte Enzyme [E. immobilized enzymes]603
4Archaebakterien – extremophile Bakterien und Enzyme [E. archaebacteria – extremophilic bacteria and enzymes]605
5Technische Herstellung von Enzymen [E. technical production of enzymes]608
6Wirtschaftliches und Anwendungen [E. economic aspects and utilizations]610
Weiterführende Literatur612
XIX Hormone – Endokrinologie [E. hormones – endocrinology]613
1Einteilung [E. classification]613
2Beschreibung der Wirkungsweise einiger Hormone [E. description of effectiveness of some hormones]617
2.1Allgemeines [E. general]617
2.2Physikalische, biochemische und physiologische Eigenschaften [E. physical, biochemical and physiological properties]619
3Insulin als Therapiehormon [E. insulin as therapy hormon]623
3.1Physikalische Eigenschaften [E. physical properties]624
3.2Biochemische Eigenschaften und Zusammensetzung [E. biochemical properties and composition]625
4Insulinmangel und sein Einfluss auf den Stoffwechsel [E. deficiency of insulin and its consequences on metabolism]626
4.1Zitronensäurezyklus [E. tricarboxylic acid cycle]626
5Insulingewinnung aus den Bauchspeicheldrüsen von Tieren [E. extraction of insulin from the pancreas of animals]631
6Insulingewinnung durch genveränderte Escherichia coli [E. production of insulin by genetic engineering of escherichia coli]634
6.1Neukombination von DNS in Escherichia coli K12-Zellen [E. recombination of DNA in cells of escherichia coli K12]636
7Großtechnische Humaninsulinproduktion [E. production of human insulin in a technical plant]639
8Depotinsulin – Langzeitinsulin [E. depotinsulin]643
9Hyperglykämie und Hypoglykämie [E. hyperglycemia and hypoglycemia]644
10Antidiabetika [E. antidiabetics]645
11Wirtschaftliches [E. economic]648
Weiterführende Literatur649
XX Konservierung [E. conservation]650
1Auslösende Faktoren der Zersetzung von verderblichen Stoffen [E. releasing factors of decomposition of perishable substances]651
2Konservierungsmethoden für Nahrungsmittel und Futtermittel [E. conservation of foodstuffs and animal feeds]652
2.1Trocknen und Wasserentzug [E. drying and withdrawing of water]652
2.2Trockene und feuchte Hitze [E. dry and moist heat]653
2.3Kälte [E. cold]653
2.4Gefriertrocknung [E. lyophilization]654
2.5Erhöhung des osmotischen Druckes [E. increasing of osmotic pressure]655
2.6Erniedrigung des pH-Wertes [E. decreasing of pH-value]656
2.7Sorbinsäure [E. sorbic acid]657
2.8Herleitung des pH-Wertes [E. derivation of pH-value]659
3Mikrobiologische und enzymatische Verfahren zur Konservierung [E. microbiological and enzymatic methods of conservation]662
3.1Chemische Verfahren [E. chemical methods]663
3.2Entkeimungsfiltration [E. germ removal by filtration]663
3.3Strahlung [E. radiation]664
4Toxische Substanzen durch Mikroorganismen [E. toxic substances of microorganisms]665
5Alkoholhaltige Getränke als durstlöschende Flüssigkeiten [E. alcoholic beverages for thirst]667
5.1Historisches [E. history]667
5.2Trinkwasser durch Abkochen [E. drinking water by decoction]672
5.3Vom hochprozentigen Alkohol [E. high percentage alcohol]673
5.4Der Wirtschaftsverbund zwischen der alkoholischen Gärung und Landwirtschaft [E. integrated system of alcoholic fermentation and agriculture]673
Literatur [E. references]674
XXI Zitronensäure: Beispiel für ein biotechnisches Produkt [E. citric acid: an example for a biotechnological product]675
1Eigenschaften und Vorkommen [E. properties and occurence]675
2Herstellung [E. production]676
3Verwendung [E. application]678
4Zuckerrübenmelasse als Rohstoff [E. molasses of sugar beets as raw material]683
4.1Haltbarkeit der Melasse [E. durability of molasses]683
5Wirtschaftliches [E. economic]685
Weiterführende Literatur686
XXII Süßungsmittel [E. sweeteners]687
1Beschreibung von Sinnesorganen [E. description of sensory organs]687
1.1Der Geschmackssinn [E. taste of sensory]687
2Produkte zum Süßen [E. products for sweetening]689
2.1Von der Süßkraft [E. sweetness intensity]689
2.2Zuckeraustauschstoffe [E. sugar substitutes]691
2.3Süßstoffe [E. non-nutritive sweeteners, artificial sweeteners]692
3Chemische Struktur und süßende Geschmackswirkung [E. chemical structure and sweetening activity]695
4Herstellung Acetosulfam K – ein Beispiel [E. production of acesulfame K – an example]696
5Wirtschaftliches [E. economic]697
6Historisches über den Rübenzucker [E. history of beet sugar]698
7Die Honigbiene [E. the honeybee]700
7.1Anatomie und Eigenschaften der Biene [E. anatomy and properties of the bee]700
7.2Produktion von Honig [E. production of honey]702
Weiterführende Literatur703
XXIII Pflanzenschutz [E. crop protection]705
1Historisches [E. history]705
2Pflanzen [E. plants]706
2.1Bedeutung der Pflanzen [E. importance of plants]708
3Zellen lebender Systeme [E. cells of living systems]710
3.1Bakterienzellen [E. bacteria cells]710
3.2Tierzellen [E. animal cells]711
3.3Pflanzenzellen [E. plant cells]715
3.4Kurze Zusammenfassung über die Aufgaben der Organellen [E. summary about the functions of organelles]716
4Pflanzenschädlinge [E. pest of plants]716
5Methoden des Pflanzenschutzes [E. methods of crop protection]719
5.1Mechanische und physikalische Methoden [E. mechanical and physical methods]719
5.2Die agrikulturtechnischen Methoden [E. agricultural-technical methods]720
5.3Biologische Methoden [E. biological methods]720
5.4Chemische Methoden [E. chemical methods]724
5.5Beispiele von wichtigen Wirkstoffgruppen [E. examples of important groups of active substances]726
6Wirkungsweise von chemischen Pflanzenschutzmitteln [E. efficiency of pestizides]733
6.1Anforderungen an ein Pflanzenschutzmittel [E. requirements on pesticides]733
6.2Selektivität von Pflanzenschutzmitteln [E. selectivity of pesticides]735
7Integrierter Pflanzenschutz [E. integrated pestcontrol]737
8Pflanzenschutz und Pflanzenzucht durch Gentechnik [E. crop protection and cultivation of plants by genetic engineering]739
8.1Definitionen [E. definitions]739
8.2Nukleinsäuren [E. nucleic acids]742
8.3Eigenschaften der Nukleinsäuren [E. properties of nucleic acids]746
9Gentechnik im Pflanzenschutz [E. genetic engineering in crop protection]750
10Grundoperationen der Gentechnologie [E. unit operations of genetic engineering]755
10.1Kontrollierte Expression [E. controled expression]757
10.2Resistenz gegen biotische Stressviren, Pilze, Insekten [E. resistence for biotic stress-viruses, fungi, insects]758
10.3Herbizidtolerante Pflanzen [E. herbicide tolerable plants]759
11Wirtschaftliches [E. economy aspects]760
11.1Transgene Nutzpflanzen [E. transgenetic plants]761
Literatur [E. references]762
XXIV Rohstoffquellen für Grundnahrungsmittel [E. resources of basic nutrients]764
1Getreide [E. cereals]765
1.1Stärke [E. starch]767
1.2Historisches [E. history]771
1.3Wintergetreide – Sommergetreide [E. winter grain – summer grain]772
1.4Entsorgung von Backwaren [E. disposal of bakery products]773
1.5Wirtschaftliches [E. economic] (Abb. und )773
2Zöliakie [E. celiac disease]774
3Mutterkorn [E. ergot] und Getreidepilze [E. cereal fungi]774
3.1Historisches [E. history]775
3.2Beispiel eines Mutterkornalkaloids – Ergotamin [E. example of an alkaloid – ergotamine]776
3.3Getreidepilze [E. cereal fungi]778
4Weizen [E. wheat]780
4.1Anatomie des Weizenkorns [E. anatomy of wheat grain] (Abb. )781
4.2Wachstumsförderung von Weizengetreide mittels Bakterien [E. promotion of wheat through bacteria]782
5Mais [E. maize, corn]783
5.1Verwendungsarten [E. applications]786
5.2Mais als Futtermittel [E. maize as stuff]787
5.3Mais als Zusatzmittel in technischen Produkten [E. maize as additive in technical products]788
5.4Historisches [E. history]788
6Reis [E. rice]789
6.1Verwendungseigenschaften [E. properties for applications]794
6.2Historisches [E. history]795
7Die Kartoffel [E. potato]796
7.1Historisches [E. history]796
7.2Verwendung [E. application]797
7.3Inhaltsstoffe der Kartoffel (Mittelwerte) [E. content substances of potatoes (mean values)]799
7.4Wirtschaftliches [E. economic]799
8Maniok [E. cassava]800
8.1Inhaltsstoffe der Maniokwurzel [E. content of substances in cassava roots]800
9Die Olive [E. olive]801
9.1Historisches [E. history]801
9.2Wachstum [E. growth]801
9.3Ernte [E. harvest]801
9.4Inhaltsstoffe [E. content of substances]802
9.5Wirtschaftliches über Pflanzenöle [E. economic of vegetable oil]25802
10Futtermittel [E. animal feeds]803
11Die Landflächen in Deutschland und ihre Nutzung [E. the expance ared of Germany, their use]803
11.1Erzeugung von Getreide [E. grain harvest]804
11.2Biokraftstoff, Bioethanol, Biodiesel [E. bio-fuel, bio-ethanol, bio-diesel oil]804
Literatur [E. references]805
XXV Von den Versorgungs- und Entsorgungssystemen des menschlichen Körpers [E. about the providing – and disposalsystems of the human body]807
1Was ist Leben? [E. what is life?]807
1.1Biologische Hauptsätze [E. biological principles]808
2Herz-Kreislauf-System [E. heart-circulation system]810
2.1Blut [E. blood]810
2.1.1 Blutkörperchen [E. blood corpuscle]811
2.1.2 Blutersatzmittel [E. blood substitutes]813
2.1.3 Blutgefäße [E. blood vessels]813
2.1.4 Retikulo-endotheliales System, RES [E. reticuloendothelial system]815
2.1.5 Lymphe [E. lymph]816
2.1.6 Lymphozyten [E. lymphocytes]816
3Herz [E. heart]817
3.1Hypertension – Hypotension [E. hypertension – hypotension]819
3.2Herzinsuffizienz [E. cardiac insufficiency]819
3.3Herz-Kreislauf-Mittel [E. heart-circulation drugs]820
3.3.1 Kardiaka [E. cardiac stimulants]820
3.3.2 Antagonisten [E. antagonists]821
3.3.3 Calciumantagonisten [E. calcium antagonists]822
3.3.4 Betablocker [E. betablocker]822
3.3.5 Vasodilatatoren [E. vasodilators]822
3.3.6 Parasympathomimetika [E. parasympathominetics] und Parasympatholytika [E. parasympathicolytics]823
4Atmungsorgane – Atmung [E. respiratory system – respiration]824
4.1Beschreibung [E. description]824
4.2Die äußere und innere Atmung [E. external and internal respiration]825
4.3Erkrankungen [E. illnesses]829
4.3.1 Asthma bronchiale und chronische Bronchitis [E. bronchial asthma and chronic bronchitis]829
4.3.2 Antiasthmatika [E. antiasthmatics]829
4.3.3 Spasmolytika [E. spasmolytics]830
4.3.4 Antiallergika – Antihistaminika [E. antiallergics – antihistamines]831
4.3.5 Antitussiva [E. antitussives]831
5Magen-Darm-Kanal [E. gastrointestinaltract]832
5.1Beschreibung der Funktionen [E. description of its functions]832
5.1.1 Mundhöhle [E. oral cavity]834
5.1.2 Magen [E. stomach]834
5.1.3 Darm [E. intestine]835
5.2Leber – Gallenblase – Bauchspeicheldrüse [E. liver – gallbladder – pancreas]836
5.2.1 Leber [E. liver]836
5.2.2 Gallenblase [E. gallbladder]837
5.2.3 Bauchspeicheldrüse (Pankreas) [E. pancreas]841
5.2.4 Die Milz [E. spleen]842
6Die Entsorgung und ihre Organe [E. disposal and its organs]843
6.1Nieren [E. kidneys]843
7Das Nervensystem [E. nervous system]845
7.1Aufgaben und Aufbau einer Nervenzelle [E. functions and structure of a neurocyte]845
7.2Einteilung des Nervensystems [E. classification of the nervous system]849
7.3Beispiele von Arzneimitteln, die unmittelbar oder mittelbar auf das Nervensystem einwirken [E. examples of drugs, which act direct or indirect on the nervous system]850
7.3.1 Drogen [E. drugs]851
7.3.2 Schlafmittel [E. soporifics]851
7.3.3 Psychopharmaka [E. psychopharmacological agents]851
7.3.4 Spasmolytika [E. spasmolytics]852
7.3.5 Anästhetika [E. anesthetics]852
7.3.6 Analgetika [E. analgetics]853
7.3.7 Antirheumatika [E. antirheumatics]853
7.3.8 Antiphlogistika [E. antiphlogistics, antiflammatory agents]853
7.3.9 Antipyretika [E. antipyretics]853
8Fortpflanzung [E. reproduction]854
8.1Chromosomen – Mitose – Meiose [E. chromosomes-mitosis-meiosis]855
8.1.1 Polyploide Chromosomensätze [E. polyploidy chromosome sets]857
8.1.2 Sporen – Sprossen, Knospen – Pollen [E. spores-spur, buds-pollen]857
8.2Konzeption beim Menschen [E. conception at man]859
9Teratologie [E. teratology]864
Literatur [E. references]865
XXVI Was sind Arzneimittel? [E. about drugs]867
1Grobgliederung von Arzneimitteln nach Anwendungsgebieten [E. rough classification of drugs in application fields]867
1.1Sera und Impfstoffe [E. sera]868
1.2Desinfektionsmittel [E. desinfectants]869
1.3Antibiotika [E. antibiotics]869
2Methoden aus dem medizinischen und pharmazeutischen Bereich [E. methods in medical and pharmaceutical fields]869
2.1Hygiene [E. hygiene]869
2.2Prophylaxe [E. prophylaxis]870
2.3Diagnose [E. diagnosis]870
2.4Analyse [E. analysis]870
2.5Therapie [E. therapy]871
2.6Heilung bzw. Heilen [E. healing]871
3Entwicklung und Herstellung eines Arzneimittels [E. development and production of drugs]871
3.1Screening [E. screening]872
3.2Galenik [E. galenism]873
3.3Arbeitsgebiete aus der Pharmakologie [E. fields of activity in the pharmacology]873
4Darreichungsformen von Arzneimitteln [E. application forms of drugs]874
4.1Feste Darreichungsformen [E. solid application forms]875
4.1.1 Pulver und Puder [E. powders]875
4.1.2 Granulate [E. granulates]875
4.1.3 Tabletten [E. tablets]876
4.1.4 Dragees und Filmtabletten [E. coated tablets and film tablets]877
4.1.5 Kapseln [E. capsules]877
4.1.6 Suppositorien und Vaginalpräparate [E. suppositories and vaginal preparations]878
4.1.7 Salben [E. ointments]878
4.2Flüssige Darreichungsformen [E. liquid application forms]879
4.2.1 Lösungen [E. solutions]879
4.2.2 Emulsionen [E. emulsions]879
4.2.3 Suspensionen [E. suspensions]880
4.2.4 Injektions- und Infusionszubereitungen [E. preparations of injections and infusions]880
4.3Gasförmige Darreichungsformen [E. gaseous application forms]881
5Fertigungsbedingungen [E. conditions of manufacture]881
6Verpacken von Arzneimittelspezialitäten [E. packaging of particular drugs]883
7Pharmakodynamik und Pharmakokinetik [E. pharmacodynamics and pharmacokinetics]884
8Wirtschaftliches [E. economic]884
Weiterführende Literatur886
XXVII Weltweite Infektionskrankheiten [E. world-wide infections diseases]887
1Einleitung [E. introduction]887
2Ebola-Ausbruch in Westafrika [E. outbreak of the Ebola-infection in West Africa]888
2.1Ebola-Epidemie in Westafrika, 2014–2016 [E. Ebola-epidemic in West-Africa, 2014–2016]889
2.2Einige Informationen zur Cholera [E. some informations about cholera]891
2.3Masern, eine „Kinderkrankheit“ [E. measles, a so-called childhood disease]894
2.4Die Tuberkulose, eine „alte Bekannte“, [E. the tuberculosis, an old aquaintance]896
3Infektionskrankheiten, die durch Vektoren übertragen werden [E. infectious diseases which are transmitted by vectors]897
3.1Die Asiatische Tigermücke [E. the Asiatic tiger tick]898
3.2Europa und die Asiatische Tigermücke [E. Europe and the Asiatic tiger tick]901
4Infektionskrankheiten durch Vektoren [E. infectious diseases by vectors]902
4.1Chikungunya-Fieber [E. chikungunya fever]902
4.2Denguefieber [E. dengue fever]903
4.3Zika-Virus [E. zika]904
4.4West-Nil-Fieber, USA, Kanada [E. West Nile fever, USA, Canada]906
4.5Gelbfieber, Afrika [E. yellow fever, Africa]907
5Schlussfolgerungen [E. conclusioons]909
Weiterführende Literatur914
XXVIII Vergleichbare mathematische Funktionen zur Beschreibung von Vorgängen in Natur und Technik [E. analogical mathematical functions for describing of processes in nature and technology]915
1Über Modelle und Funktionen als Synthesesprache [E. about models and functions as a synthetic language]915
2Zustandsfunktionen [E. condition functions]916
2.1Ausgleichsvorgänge [E. compensatory processes]917
2.1.1 Das Gesetz für allgemeine Ausgleichsvorgänge [E. the law for general compensatory processes]917
2.2Ausgleichsvorgänge mit linearem Verlauf [E. compensatory processes with a linear progression]919
2.3Wachstum [E. growth]923
2.3.1 Unlimitiertes Wachstum [E. unlimited growth]923
2.3.2 Limitiertes Wachstum [E. limited growth]928
2.4Abklingvorgänge [E. attenuation processes]932
3Überlagerungsprozesse [E. superposition processes]934
3.1Verweilzeitfunktionen von Arzneimitteln und Produktlebenszyklen als Überlagerungsfunktionen [E. sojourntime functions of pharmaceuticals in a human body and product life cycle superposition functions]937
4Beschreibung von mikroskopischen Zuständen [E. description of microscopic conditions]939
4.1Normalverteilung nach Gauß [E. normal distribution according to Gauss]939
4.2Beispiele für Verteilungsfunktionen [E. examples for functions of distributions]941
4.3Binominalverteilung [E. binomial distribution]942
5Veränderungsprozesse als Rhythmen und Schwingungen [E. processes of change, seen as rythms and oscillations]944
5.1Biorhythmen im Menschen [E. biorythms in man]945
6Exponentielle Evolutionskurve [E. exponential development curve – evolution curve]947
7Die Zeit als Parameter in technischen, biologischen, soziologischen und ökonomischen Prozessen [E. time as parameter in technical, biological, sociological and economical processes]950
Literatur [E. references]955
XXIX Anhang [E. appendix]956
1Basiseinheiten [E. base units]956
2Abgeleitete Einheiten mit besonderem Namen [E. derived units with special names]956
3Konstanten [E. constants]957
4Physikalische Begriffe [E. physical terms]957
5Abkürzungen für Zehnerexponenten [E. abbreviations for exponents to the power 10]958
6Griechisches Alphabet [E. Greek alphabet]959
7Einige mathematische Bemerkungen zur Glockenkurve nach Gauss [E. some mathematical remarks about the normal distribution according to Gauss]959
Sachverzeichnis [E. subject index]961

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