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Einleitung: Vom Sinn der physikalisch-chemischen Analyse biologischer Erscheinungen.- Erster Teil: Statik.- I. Teilchen und Krafte in molekularen Dimensionen.- Dimensionen von Atom und Kern.- Isotope und Kernreaktionen.- Grundsatzliches zur Tracermethodik.- Atomhulle; Quantenzahlen.- Materiewellen.- Vom Wesen der chemischen Bindung.- Die Mehrfachbindung.- Das Valenzwinkelproblem.- Die polarisierte Bindung und das Dipolmoment.- Dispersionskrafte (van der Waals-Krafte).- Paramagnetismus von Ionen und Molekeln, einschliesslich Radikalen.- Mesomere Grenzzustande, Radikale.- Reaktionsmechanismen.- Die Wasserstoffbruckenbindung.- II. Wasser, Diffusion, Osmose.- Physikalische Eigenschaften und Assoziationsstruktur des Wassers.- Verteilung des Wassers im Koerper.- Wasser als Partner bei biochemischen Reaktionen.- Wasserbewegungen im Koerper und Wasserwechsel.- Irreversibilitat und statistischer Charakter der Diffusion.- Der Diffusionskoeffizient; Permeabilitatskonstante von Membranen.- Konzentrationskurven verschiedener Diffusionssysteme.- Molekuldimensionen und Diffusionskoeffizient.- Die Diffusion im Gewebe.- Loeslichkeit und Diffusion der Atemgase.- O2-Spannungsgefalle im Gewebe; die Grenzschnittdicke.- Besondere Diffusionsprobleme.- Kolligative Eigenschaften; Trennung der Komponenten einer Loesung.....- Empirische Gesetze.- Dampfdruckerniedrigung; Konzentrationsmasse, Molenbruch.- Thermosmose.- Osmotische Arbeit; chemische Potentiale.- Theorie des osmotischen Druckes und seiner Messung.- Der osmotische Druck hochmolekularer Stoffe.- Osmotischer Druck in Zellen und Geweben.- Das Problem der Osmoregulation.- III. Die Elektrolyte.- Dissoziation, osmotischer Druck und Leitfahigkeit.- Potentiometrische Bestimmung von Elektrolytaktivitaten.- Elektroden zweiter Art.- Quantitative Theorie galvanischer Elemente.- Die Diffusionspotentiale.- Starke Elektrolyte; Aktivitaten und Aktivitatsfaktoren.- Theorie der interionischen Wechselwirkung.- Grundsatzliches zur biologischen Ionenwirkung.- Schwache Elektrolyte.- Thermodynamische und stoechiometrische Dissoziationskonstante.- Saure- und Basendissoziation als protolytischer Vorgang.- Protonenaffinitat und chemische Struktur.- Die Dissoziation schwacher Elektrolyte im Wasser.- Der Begriff des pH und seine Messung.- pH-Wert von Saureloesungen; der Dissoziationsgrad.- Basen Verteilung zwischen verschiedenen Sauren; die Hydrolyse.- Stufentitration; ? bei mehrbasischen Sauren.- Die Ampholytdissoziation.- Titration von Komplexbildnern.- Die Pufferwirkung.- Die Pufferung im Organismus.- Das Puffersystem des Blutes.- Puffersysteme der Zellen; ihr pH-Wert.- Das Loeslichkeits- oder Aktivitatenprodukt.- Loeslichkeit und pH-Wert.- Loeslichkeit der Kalksalze; die Knochenbildung.- IV. Phasen und Grenzflachen.- Gibbssches Phasengesetz.- Der Teilungskoeffizient; die Gegenstromverteilung.- Verteilungs- und Papierchromatographie.- Grenzflachenkrafte.- Grenzflachenspannung und Haftspannung.- Grenzflachenspannung an Mischphasen; die Adsorption.- Molekeln und Reaktionen in Grenzflachen.- Biologisch wichtige Grenzflachenreaktionen; Modellversuche.- Emulgierung; Netzung.- Spreitung; Filmbildung.- Platzbedarf und Zustand der Molekeln im Film.- Proteine in Grenzschichten.- Elektrische Erscheinungen an Grenzflachen.- Ableitbarkeit von Grenzflachenpotentialen.- Das elektrochemische Potential.- Phasengrenzpotentiale; Glaskette.- Adsorption, Potentialbildung, Doppelschicht.- Elektrokinetische Vorgange.- Allgemeine Bedeutung der Elektrophorese.- Elektrolytadsorption 2.- Ionenaustauscher.- Das Donnan-Gleichgewicht.- Partielle Ionengleichgewichte an Membranen.- Selektivitat und Ionenfluss.- Anomale Osmose.- V. Hochmolekulare Strukturbildner.- Groesse und Form geloester Makromolekeln; ihr Wassergehalt.- Osmotische und Ultrazentrifugenmethoden.- Optisches Verhalten; die Streulichtmethode.- Mittlere Molekulargewichte.- Erkennung der Teilchenform.- Das ReibungsVerhaltnis.- Optische Dissymmetrie; Roentgenkleinwinkelstreuung.- Rotatorische Diffusionskonstante; Relaxationszeit.- Die VisQositat von Kolloiden.- Spharokolloide.- Zahl und Starke der dissoziablen Gruppen.- Vom Donnan-Gleichgewicht abhangige Eigenschaften.- Osmotischer Druck.- Viscositat.- Der Hydratationsraum.- Die Quellung.- Protoplasmaviscositat.- Die Loeslichkeit der Proteine.- LadungsVerteilung, Salzbildung, Assoziationen.- Anordnung, Bindung und Faltung der Peptidketten.- Die ?-Helix.- Spiralstruktur der Nucleinsauren.- Proteindenaturierung.- Loeslichkeit und Stabilitat der Kolloide.- Die Koagulation.- Kolloidalterung.- Gesetze und Theorien der Koagulation.- Sensibilisierung und Schutzkolloidwirkung.- Systeme aus Fadenmolekulen.- Fadenkolloide und Seifenmicellen in Loesung.- Der Netzbau des Protoplasmas.- Doppelbrechung und Strukturanalyse.- Strukturanalyse mit Roentgenstrahlen.- Zweiter Teil: Dynamik.- VI. Energetische Grundlagen der Lebensvorgange.- Begriffe.- 1. Hauptsatz.- Enthalpie, Warmekapazitat.- Atomare und molekulare Bildungswarmen.- Phasenumwandlung und Warmetoenung.- Biologische Anwendungen.- 2. Hauptsatz; Entropie als Kapazitatsfaktor.- Kreisprozesse und Entropieanderung abgeschlossener Systeme.- Entropieanderungen bei chemischen Reaktionen.- Entropie und Wahrscheinlichkeit.- Biologische Bedeutung des Entropiesatzes (l. Teil).- Die Arbeitsfahigkeit biochemischer Reaktionen.- Der Intensitatsfaktor der chemischen Energie (fi).- Die Gleichgewichtskonstante als Energiemass.- Energetik von Hydrolysen und Phosphorolysen.- Zur Dissoziationsenergie protolytischer Reaktionen.- Loesungsenergien; Teilkonstanten komplexer Reaktionen.- Das Prinzip vom geringsten Zwang.- Thermokinetische und thermoelastische Vorgange.- Druck- und Temperaturabhangigkeit der Entropie.- Tabellen und Rechenbeispiele.- VII. Physikalische Grundlagen der biologischen Oxydationen.- Grundsatzliches.- Potentiometrische Messung des Elektronentransportes.- Das Redoxpotential pH-unabhangiger Systeme.- Der Einfluss der H+-Ionenaktivitat.- Redoxpotential und chemische Konstitution.- Redoxverhaltnis und Potentialverlauf.- Der ?H-Begriff.- Redoxindikatoren, Reversibilitat und Potentialeinstellung.- pH-Abhangigkeit mehrstufiger Oxydoreduktionen.- Radikale als Zwischenstufen der Oxydation.- Freie Energie und Redoxnormalpotentiale.- Zur Polarographie.- VIII. Biologische Verwendung und Schaffung freier chemischer Energie.- Die Einheitlichkeit energieliefernder Reaktionswege.- Bedeutung des Wasserstoffgehaltes der Nahrstoffe.- Energetische UEbersicht des Kohlenhydratabbaues.- Stoffzyklen als biochemische Funktionseinheiten.- Reaktionszuge und Reaktionskoppelung.- Prinzip der gemeinsamen Endstrecke und der Gruppenubertragung.- Energieubertragende Verbindungen.- Nutzeffekte der Bildung energiereicher Verbindungen.- Energetik assimilatorischer Prozesse.- Energiebindung bei der Photosynthese.- Energieentbindung bei der Muskelaktion.- Energiebedarf fur die Erhaltung der Zellstruktur.- Energetik der Baustoffsynthese.- Energietransport durch biologische Feinstrukturen ?.- IX. Die Steuerung der Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen.- Die Geschwindigkeit von Reaktionen verschiedener Ordnung.- Ablauf von Konzentrationsanderungen in komplexen Systemen.- Kinetik der Racemattrennung.- Kinetik des Umsatzes markierter Verbindungen.- Kinetik des Wachstums und der Koerperreduktion.- Energiebedarf im steady-state.- Kinetik reversibler Reaktionen.- Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit.- Die Aktivierungswarme.- Ursachen der Temperaturabhangigkeit biologischer Vorgange.- Die Temperaturanpassung von Lebewesen.- Energetik und Kinetik der Aktivierung von Reaktionen.- Aktivierungsenergie und Reaktionsgeschwindigkeit.- Thermodynamik der Aktivierung.- Katalysatoren und Fermente.- Umsatzgroesse, Fermentmenge, Autokatalyse.- Gleichgewichtseinstellung, Oberflachenkatalyse.- Kinetik der Enzym-Substratbindung.- Die Bedeutung der Michaeliskonstanten.- Die Michaeliskonstante bei komplexen Reaktionsfolgen.- Die Lineweaver-Burk-Gleichung.- Verschiedene Typen der Fermenthemmung.- Kinetik der Coenzymbindung.- Die Michaeliskonstante der Gegenreaktion.- Die pH-Abhangigkeit der Fermentreaktionen.- Proteinstruktur, Substratbindung, Aktivierung.- Mechanismen organischer Reaktionen am Fermentort.- Allgemeine Vorstellungen vom Aufbau der Wirkorte.- Spezifische Gruppen am Wirkort.- Zinkhaltige Fermente.- Wirkung und Bedeutung von Ionen und Schwermetallen.- Katalytisch wirkende Typen von Haminverbindungen.- Metallverbindungen der Flavoproteine.- Radikalketten, Einelektronenvorgange, Hauptvalenzkatalysen.- Elektronenleitung; Halbleiter-, Austauscher-, Chlathratkatalysen.- Anhang: Loesung einer Differentialgleichung (12).- Schlusskapitel.- X. Dynamische und strukturelle Funktionseinheiten.- Allgemeines.- Thermodynamik stationarer Systeme (2. Hauptsatz, 2. Teil).- Wechselwirkung stationarer Flusse.- Entropieanderungen offener Systeme.- Ausbildung statischer und dynamischer Strukturen.- Zur Kinetik biochemischer Reaktionszuge.- Das Querschnittsgesetz.- Die stationaren Konzentrationen.- Konzentration der Endprodukte und die chemische Triebkraft.- Verzweigung der Reaktionswege.- Steuerungen mit wasserstoffubertragenden Co-Fermenten.- Reaktionslenkung durch das ATP/ADP-System.- Der Pasteur-Effekt.- Atmungskapazitat, Glykolysekapazitat; Wachstum.- Strukturelle Voraussetzungen biochemischer Reaktionen in der Zelle.- Die Probleme des cellularen Stofftransportes.- Die Zellmembran.- Passive Durchlassigkeitseigenschaften.- Kinetik der Osmosen.- Durchlassigkeit poroeser Membranen.- Lipoid- und Filtertheorie der Zelldurchlassigkeit.- Allgemeine Theorie der Permeation.- Ionenverteilung und Ionenpermeabilitat.- Selektive Ionendurchlassigkeit; partielle Gleichgewichte.- Hamolyse; Ursache der Selektivitat.- Osmotische Stabilisierung durch Gegenzug.- Endergonische Transportphanomene.- Zum Begriff des aktiven Transportes.- Aufrechterhaltung des Kationengehaltes der Zellen.- Kationenbewegungen bei Erregung und Erholung.- Zur Theorie der Transporterscheinungen.- Die katalysierte Diffusion.- Mechanismus aktiver Transportleistungen.- Stoffwechsel, Ionenaustausch und Sekretionsleistung.- Die Carrier-Hypothese.- Fermente der Zellmembran.- Redoxpumpen und Redox-Carrier-Mechanismen.- Aktiver Transport ohne Carrier?.- Die Aufnahme von Makromolekeln und Farbstoffen.- Schlusswort uber die Zellorganisation.- I. Formelmassige Zusammenhange thermodynamischer Groessen.- II. Grundzuge des Schlieren Verfahrens zur Messung von Konzentrationsgradienten und Konzentrationen.- Nachtrag zu S. 300.- Nachtrag zu S. 651.- III. Tabellen: Ioneneinfluss auf Fermentreaktionen.- Elektronenkatalog der Elemente bis zum Krypton.