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Kompaktlexikon der Biologie: schwache Wechselwirkungen

schwache Wechselwirkungen, Bez. für verschiedene Formen der nichtkovalenten chemischen Bindung, die u.a. an der Aufrechterhaltung der Quartärstruktur von Proteinen und Struktur und Funktion der Nucleinsäuren maßgeblich beteiligt sind. Zu den s.W. gehören neben der Wasserstoffbrückenbindung, die heteropolare Bindung oder elektrostatische Anziehung, die sich zwischen Resten entgegengesetzter Ladung ausbildet; weiterhin die apolare Bindung oder hydrophobe Wechselwirkung, die sich zwischen eng benachbarten ungeladenen Gruppen (z.B. –CH3 oder –CH2OH) oder zwischen entfernter stehenden hydrophoben Gruppen wie z.B. Phenyl- und Leucylgruppen bilden. Die Stärke dieser hydrophoben Bindungen wird durch den Entropieeffekt der Abstoßung des umgebenden Wassers erhöht. Dadurch tragen diese Bindungen zur Stabilität der Proteinkonformation insbesondere bei erhöhten Temperaturen bei. Nur auf kurze Entfernungen wirken Van-der-Waals-Kräfte. Dies sind äußerst schwache elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Atomen bzw. Molekülen, die dadurch entstehen, dass bei Atomen kurzzeitig unsymmetrische Ladungsverteilungen auftreten und eine Seite des Atoms eine etwas stärker negative, die andere eine etwas stärker positive Ladung besitzt. Das Atom wird in diesem Zustand als Dipol bezeichnet, da es einen positiven und einen negativen Pol hat. Nähern sich nun Atome mit solch unsymmetrischer Ladungsverteilung einander, dann treten elektrostatische Wechselwirkungen zwischen entgegengesetzt polarisierten Teilen der Atome auf. Van-der-Waals-Kräfte spielen eine wichtige Rolle bei der Basenstapelung in der DNA-Doppelhelix (Desoxyribonucleinsäure).

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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