Campbell Biologie

Inhaltsverzeichnis

• Campbell Biologie

  0

  -

  5
• Inhaltsübersicht

  5

  -

  7
• Inhaltsverzeichnis

  7

  -

  35
• Vorwort zur amerikanischen Ausgabe

  35

  -

  39
• +

  Vorwort zur 11. deutschen Auflage des Campbell

  39

  -

  43

  ---

  • Über die Herausgeber und Fachlektoren der deutschen Ausgabe

    40

    -

    40
  • Über die Fachlektoren der deutschen Ausgabe

    40

    -

    43
• Was den Campbell auszeichnet

  43

  -

  49
• +

  Kapitel 1 – Einführung: Evolution, Schlüsselthemen der Biologie, Forschung

  49

  -

  85

  ---

  • Biologie, die Wissenschaft des Lebens

    50

    -

    51
  • +

    1.1 Theorien und Konzepte verbinden die Disziplinen der Biologie

    51

    -

    62

    ---

    • 1.1.1 Neue Eigenschaften entstehen auf verschiedenen Organisationsebenen in der biologischen Hierarchie

      52

      -

      56
    • 1.1.2 Die Kontinuität des Lebens beruht auf vererbbarer Information in Form von DNA

      56

      -

      59
    • 1.1.3 Leben erfordert die Übertragung und Umwandlung von Energie und Materie

      59

      -

      60
    • 1.1.4 Vom Ökosystem zum Molekül – Wechselwirkungen sind wichtig in biologischen Systemen

      60

      -

      62
  • +

    1.2 Einheitlichkeit und Vielfalt der Organismen sind das Ergebnis der Evolution

    62

    -

    69

    ---

    • 1.2.1 Die Eingruppierung von Arten in das hierarchische biologische System

      63

      -

      65
    • 1.2.2 Charles Darwin und die Theorie der natürlichen Selektion

      65

      -

      67
    • 1.2.3 Der Stammbaum des Lebens

      67

      -

      69
  • +

    1.3 Naturwissenschaftler verwenden unterschiedliche Methoden

    69

    -

    76

    ---

    • 1.3.1 Biologie als empirische Wissenschaft

      70

      -

      70
    • 1.3.2 Induktion und empirische Forschung

      70

      -

      72
    • 1.3.3 Hypothesen in der Naturwissenschaft

      72

      -

      72
    • 1.3.4 Naturwissenschaftliche Vorgehensweise

      72

      -

      74
    • 1.3.5 Fallstudie: Zur Fellfärbung bei verschiedenen Mauspopulationen

      74

      -

      74
    • 1.3.6 Die Planung von Kontrollexperimenten

      74

      -

      76
    • 1.3.7 Wissenschaftstheorien

      76

      -

      76
  • +

    1.4 Wissenschaftskultur

    76

    -

    79

    ---

    • 1.4.1 Auf den Erkenntnissen anderer Wissenschaftler und Vorgänger aufbauen

      76

      -

      78
    • 1.4.2 Naturwissenschaft, Technik und Gesellschaft

      78

      -

      79
    • 1.4.3 Die Bedeutung unterschiedlicher Standpunkte in der Wissenschaft

      79

      -

      85
• +

  Teil I – Die chemischen Grundlagen des Lebens

  85

  -

  175

  ---

  • +

    Kapitel 2 – Atome und Moleküle

    87

    -

    111

    ---

    • Die Verwandtschaft zwischen Chemie und Biologie

      88

      -

      88
    • +

      2.1 Materie besteht aus chemischen Elementen in reiner Form und Kombinationen daraus, den sogenannten Verbindungen

      88

      -

      90

      ---

      • 2.1.1 Elemente und Verbindungen

        88

        -

        89
      • 2.1.2 Elemente in lebenden Organismen

        89

        -

        90
      • 2.1.3 Fallstudie: Toleranzbildung bei toxischen Elementen

        90

        -

        90
    • +

      2.2 Die Eigenschaften eines Elements werden durch die Struktur seiner Atome bestimmt

      90

      -

      98

      ---

      • 2.2.1 Subatomare Teilchen

        90

        -

        91
      • 2.2.2 Ordnungszahl und Massenzahl

        91

        -

        91
      • 2.2.3 Isotope

        91

        -

        92
      • 2.2.4 Die Energieniveaus von Elektronen

        92

        -

        95
      • 2.2.5 Elektronenverteilung und chemische Eigenschaften

        95

        -

        96
      • 2.2.6 Atomorbitale

        96

        -

        98
    • +

      2.3 Die Bildung und die Funktion von Molekülen hängen von den chemischen Bindungen zwischen den Atomen ab

      98

      -

      104

      ---

      • 2.3.1 Die kovalente Bindung

        98

        -

        100
      • 2.3.2 Die Ionenbindung

        100

        -

        101
      • 2.3.3 Schwache, nichtkovalente Bindungstypen

        101

        -

        102
      • 2.3.4 Molekülform und -funktion

        102

        -

        104
    • 2.4 Bindungen werden im Verlauf chemischer Reaktionen gebildet und gebrochen

      104

      -

      111
  • +

    Kapitel 3 – Die Chemie des Wassers

    111

    -

    129

    ---

    • Ohne Wasser kein Leben

      112

      -

      112
    • 3.1 Wasserstoffbrückenbindungen werden durch polare kovalente Bindungen im Wassermolekül ermöglicht

      112

      -

      113
    • +

      3.2 Vier spezielle Eigenschaften des Wassers schaffen Bedingungen für das Leben auf der Erde

      113

      -

      120

      ---

      • 3.2.1 Kohäsion und Adhäsion

        113

        -

        114
      • 3.2.2 Ausgleich von Temperaturunterschieden

        114

        -

        116
      • 3.2.3 Schwimmendes Eis als Garant für den Lebensraum Wasser

        116

        -

        117
      • 3.2.4 Des Lebens Lösungsmittel

        117

        -

        120
      • 3.2.5 Leben auf anderen Planeten

        120

        -

        120
    • +

      3.3 Lebende Organismen sind auf bestimmte Säure/Base- Bedingungen angewiesen

      120

      -

      123

      ---

      • 3.3.1 Säuren und Basen

        121

        -

        122
      • 3.3.2 Die pH-Skala

        122

        -

        123
      • 3.3.3 Puffer

        123

        -

        123
      • 3.3.4 Gefährdungen der Wasserqualität auf der Erde

        123

        -

        129
  • +

    Kapitel 4 – Kohlenstoff: Die Grundlage der molekularen Vielfalt des Lebens

    129

    -

    143

    ---

    • Kohlenstoff: Die Grundlage des Lebendigen

      130

      -

      130
    • +

      4.1 Organische Chemie ist das Studium der Kohlenstoffverbindungen

      130

      -

      133

      ---

      • 4.1.1 Organische Moleküle und die Entstehung des Lebens auf der Erde

        130

        -

        133
    • +

      4.2 Kohlenstoffatome können an vier andere Atome binden und so unterschiedlichste Moleküle bilden

      133

      -

      137

      ---

      • 4.2.1 Das Entstehen von Kohlenstoffverbindungen

        133

        -

        134
      • 4.2.2 Molekulare Vielfalt durch Variation des Kohlenstoffgerüsts

        134

        -

        137
    • +

      4.3 Wenige funktionelle Gruppen entscheiden über die biologische Funktion

      137

      -

      138

      ---

      • 4.3.1 Die für Lebensprozesse wichtigsten funktionellen Gruppen

        137

        -

        138
      • 4.3.2 ATP: Eine wichtige Energiequelle zellulärer Prozesse

        138

        -

        138
      • 4.3.3 Die chemischen Elemente des Lebens – ein Rückblick

        138

        -

        143
  • +

    Kapitel 5 – Biologische Makromoleküle und Lipide

    143

    -

    168

    ---

    • Die Moleküle lebender Organismen

      144

      -

      144
    • +

      5.1 Makromoleküle sind aus Monomeren aufgebaute Polymere

      144

      -

      145

      ---

      • 5.1.1 Synthese und Abbau von Polymeren

        144

        -

        145
      • 5.1.2 Die Vielfalt der Polymere

        145

        -

        145
    • +

      5.2 Kohlenhydrate dienen als Brenn- und Baustoffe

      145

      -

      150

      ---

      • 5.2.1 Zucker

        145

        -

        148
      • 5.2.2 Polysaccharide

        148

        -

        150
    • +

      5.3 Lipide bilden eine heterogene Gruppe hydrophober Moleküle

      150

      -

      154

      ---

      • 5.3.1 Fette

        151

        -

        152
      • 5.3.2 Phospholipide

        152

        -

        153
      • 5.3.3 Steroide

        153

        -

        154
    • +

      5.4 Proteine: Funktionsvielfalt durch Strukturvielfalt

      154

      -

      164

      ---

      • 5.4.1 Aminosäure-Monomere

        155

        -

        155
      • 5.4.2 Polypeptide (Aminosäurepolymere)

        155

        -

        157
      • 5.4.3 Proteinstruktur und -funktion

        157

        -

        164
    • +

      5.5 Nucleinsäuren speichern, übertragen und verwerten Erbinformation

      164

      -

      167

      ---

      • 5.5.1 Aufgaben von Nucleinsäuren

        164

        -

        165
      • 5.5.2 Der Aufbau von Nucleinsäuren

        165

        -

        166
      • 5.5.3 DNA- und RNA-Strukturen

        166

        -

        167
    • +

      5.6 Biologie im Wandel durch Genomik und Proteomik

      167

      -

      168

      ---

      • 5.6.1 DNA und Proteine als Zeitmaß der Evolution

        168

        -

        175
• +

  Teil II – Die Zelle

  175

  -

  383

  ---

  • +

    Kapitel 6 – Ein Rundgang durch die Zelle

    177

    -

    217

    ---

    • Die Grundlage lebender Systeme

      178

      -

      178
    • +

      6.1 Zellstudium mittels Mikroskopie und Biochemie

      178

      -

      183

      ---

      • 6.1.1 Mikroskopie

        178

        -

        182
      • 6.1.2 Zellfraktionierung

        182

        -

        183
    • +

      6.2 Eukaryontische Zellen sind kompartimentiert

      183

      -

      188

      ---

      • 6.2.1 Prokaryontische und eukaryontische Zellen im Vergleich

        183

        -

        188
      • 6.2.2 Die eukaryontische Zelle im Überblick

        188

        -

        188
    • +

      6.3 Genetische Anweisungen liegen im Zellkern und werden durch Ribosomen umgesetzt

      188

      -

      191

      ---

      • 6.3.1 Der Zellkern: Die Informationszentrale der Zelle

        188

        -

        190
      • 6.3.2 Ribosomen: Die Proteinfabriken der Zelle

        190

        -

        191
    • +

      6.4 Endomembransystem, Proteinlogistik und Zwischenstoffwechsel

      191

      -

      197

      ---

      • 6.4.1 Das endoplasmatische Reticulum: Eine biosynthetische Fabrik

        191

        -

        192
      • 6.4.2 Logistikzentrum Golgi-Apparat

        192

        -

        194
      • 6.4.3 Lysosomen: Verdauungskompartimente

        194

        -

        195
      • 6.4.4 Vakuolen: Vielseitige Mehrzweckorganellen

        195

        -

        196
      • 6.4.5 Das Endomembransystem im Überblick

        196

        -

        197
    • +

      6.5 Mitochondrien und Chloroplasten arbeiten als Energiewandler

      197

      -

      200

      ---

      • 6.5.1 Der evolutionäre Ursprung von Mitochondrien und Chloroplasten

        197

        -

        198
      • 6.5.2 Mitochondrien: Umwandlung chemischer Energie

        198

        -

        198
      • 6.5.3 Chloroplasten: Einfangen von Lichtenergie

        198

        -

        199
      • 6.5.4 Peroxisomen: Weitere Oxidationen

        199

        -

        200
    • +

      6.6 Das Cytoskelett organisiert die Zellstruktur

      200

      -

      206

      ---

      • 6.6.1 Funktionen des Cytoskeletts: Stütze und Beweglichkeit

        200

        -

        201
      • 6.6.2 Bestandteile des Cytoskeletts

        201

        -

        206
    • +

      6.7 Die Koordination zellulärer Aktivitäten

      206

      -

      210

      ---

      • 6.7.1 Pflanzenzellwände

        206

        -

        207
      • 6.7.2 Die extrazelluläre Matrix tierischer Zellen

        207

        -

        208
      • 6.7.3 Zell-Zell-Verbindungen

        208

        -

        210
    • 6.8 Zellen sind mehr als die Summe ihrer Bestandteile

      210

      -

      217
  • +

    Kapitel 7 – Struktur und Funktion biologischer Membranen

    217

    -

    239

    ---

    • Biomembranen als Grenzen und Barrieren

      218

      -

      218
    • +

      7.1 Zellmembranen sind ein flüssiges Mosaik aus Lipiden und Proteinen

      218

      -

      224

      ---

      • 7.1.1 Die Fluidität von Membranen

        219

        -

        220
      • 7.1.2 Evolution unterschiedlicher Zusammensetzungen der Membranlipide

        220

        -

        221
      • 7.1.3 Membranproteine und ihre Funktionen

        221

        -

        223
      • 7.1.4 Die Rolle von Membran-Kohlenhydraten bei der Zell-Zell-Erkennung

        223

        -

        223
      • 7.1.5 Synthese und topologische Asymmetrie von Membranen

        223

        -

        224
    • +

      7.2 Membranen sind aufgrund ihrer Struktur selektiv permeabel

      224

      -

      225

      ---

      • 7.2.1 Die Permeabilität der Lipiddoppelschicht

        224

        -

        224
      • 7.2.2 Transportproteine

        224

        -

        225
    • +

      7.3 Passiver Transport ist die energieunabhängige Diffusion einer Substanz durch eine Membran

      225

      -

      229

      ---

      • 7.3.1 Osmotische Effekte und die Wasserbalance

        226

        -

        228
      • 7.3.2 Erleichterte Diffusion: Protein- gestützter passiver Transport

        228

        -

        229
    • +

      7.4 Aktiver Transport ist die energieabhängige Bewegung von Stoffen entgegen ihrem Konzentrationsgradienten

      229

      -

      233

      ---

      • 7.4.1 Der Energiebedarf des aktiven Transportes

        230

        -

        232
      • 7.4.2 Wie Ionenpumpen das Membranpotenzial aufrechterhalten

        232

        -

        233
      • 7.4.3 Cotransport: Gekoppelter Transport durch ein Membranprotein

        233

        -

        233
    • +

      7.5 Massentransport durch die Plasmamembran mittels Exocytose und Endocytose

      233

      -

      234

      ---

      • 7.5.1 Exocytose

        234

        -

        234
      • 7.5.2 Endocytose

        234

        -

        239
  • +

    Kapitel 8 – Energie und Leben

    239

    -

    267

    ---

    • Die Lebensenergie

      240

      -

      240
    • +

      8.1 Der Stoffwechsel von Organismen wandelt Stoffe und Energie gemäß den Gesetzen der Thermodynamik um

      240

      -

      244

      ---

      • 8.1.1 Die biochemischen Prozesse sind in Stoffwechselwegen organisiert

        240

        -

        241
      • 8.1.2 Energieformen

        241

        -

        242
      • 8.1.3 Die Gesetze der Energieumwandlungen

        242

        -

        244
    • +

      8.2 Die Änderung der freien Enthalpie entscheidet über die Richtung, in der eine Reaktion abläuft

      244

      -

      248

      ---

      • 8.2.1 Die Änderung der freien Enthalpie (DG)

        244

        -

        245
      • 8.2.2 Freie Enthalpie, Stabilität und chemisches Gleichgewicht

        245

        -

        246
      • 8.2.3 Freie Enthalpie und Stoffwechsel

        246

        -

        248
    • +

      8.3 ATP ermöglicht Zellarbeit durch die Kopplung von exergonen an endergone Reaktionen

      248

      -

      251

      ---

      • 8.3.1 Struktur und Hydrolyse von ATP

        248

        -

        249
      • 8.3.2 Wie durch die Hydrolyse von ATP Arbeit geleistet wird

        249

        -

        250
      • 8.3.3 Die Regeneration des ATP

        250

        -

        251
    • +

      8.4 Enzyme beschleunigen metabolische Reaktionen durch das Absenken von Energiebarrieren

      251

      -

      259

      ---

      • 8.4.1 Die Aktivierungsenergie als Hürde

        251

        -

        252
      • 8.4.2 Wie Enzyme Reaktionen beschleunigen

        252

        -

        253
      • 8.4.3 Die Substratspezifität von Enzymen

        253

        -

        254
      • 8.4.4 Die Katalyse im aktiven Zentrum des Enzyms

        254

        -

        256
      • 8.4.5 Die Enzymaktivität hängt von den Umgebungsbedingungen ab

        256

        -

        259
    • +

      8.5 Die Regulation der Enzymaktivität hilft bei der Kontrolle des Stoffwechsels

      259

      -

      261

      ---

      • 8.5.1 Allosterische Regulation von Enzymen

        259

        -

        259
      • 8.5.2 Allosterische Aktivierung und Hemmung

        259

        -

        261
      • 8.5.3 Die spezifische Verteilung von Enzymen in der Zelle

        261

        -

        267
  • +

    Kapitel 9 – Zellatmung

    267

    -

    299

    ---

    • Leben ist Arbeit

      268

      -

      268
    • +

      9.1 Energie für den Katabolismus durch Brennstoffoxidation

      268

      -

      274

      ---

      • 9.1.1 Katabole Stoffwechselwege und die ATP-Produktion

        268

        -

        269
      • 9.1.2 Redoxreaktionen: Oxidation und Reduktion

        269

        -

        273
      • 9.1.3 Die Stadien der Zellatmung: Eine Vorschau

        273

        -

        274
    • 9.2 Glykolyse: Energie durch Glucoseoxidation

      274

      -

      275
    • +

      9.3 Citratzyklus: Vervollständigung der Brennstoffoxidation

      275

      -

      279

      ---

      • 9.3.1 Oxidation von Pyruvat zu Acetyl-CoA

        275

        -

        276
      • 9.3.2 Der Citratzyklus

        276

        -

        279
    • +

      9.4 Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung

      279

      -

      287

      ---

      • 9.4.1 Die Elektronentransportkette

        279

        -

        280
      • 9.4.2 Die chemiosmotische Kopplung

        280

        -

        284
      • 9.4.3 Bilanzierung der ATP-Produktion durch die Zellatmung

        284

        -

        287
    • +

      9.5 ATP-Synthese ohne Sauerstoff

      287

      -

      290

      ---

      • 9.5.1 Verschiedene Gärungsformen

        287

        -

        288
      • 9.5.2 Ein Vergleich von Gärung und aerober Atmung

        288

        -

        289
      • 9.5.3 Die evolutionäre Bedeutung der Glykolyse

        289

        -

        290
    • +

      9.6 Glykolyse und Citratzyklus im Zentrum des Zwischenstoffwechsels

      290

      -

      291

      ---

      • 9.6.1 Die Vielseitigkeit des Katabolismus

        290

        -

        291
      • 9.6.2 Biosynthesen (anabole Stoffwechselwege)

        291

        -

        291
      • 9.6.3 Die Regulation der Zellatmung durch Rückkopplungsmechanismen

        291

        -

        299
  • +

    Kapitel 10 – Photosynthese

    299

    -

    331

    ---

    • Der Prozess, der die Biosphäre ernährt

      300

      -

      301
    • +

      10.1 Die Photosynthese wandelt Lichtenergie in chemische Energie um

      301

      -

      305

      ---

      • 10.1.1 Chloroplasten: Die Orte der Photosynthese in Pflanzen

        301

        -

        302
      • 10.1.2 Der Weg einzelner Atome im Verlauf der Photosynthese: Wissenschaftliche Forschung

        302

        -

        304
      • 10.1.3 Zwei Teilschritte der Photosynthese: Eine Vorschau

        304

        -

        305
    • +

      10.2 Die Lichtreaktionen wandeln Sonnenenergie in chemische Energie in Form von ATP und NADPH um

      305

      -

      315

      ---

      • 10.2.1 Die Natur des Lichts

        305

        -

        306
      • 10.2.2 Photosynthesepigmente: Die Lichtrezeptoren

        306

        -

        308
      • 10.2.3 Anregung von Chlorophyll durch Licht

        308

        -

        309
      • 10.2.4 Photosystem = Reaktionszentrum + Lichtsammelkomplex

        309

        -

        310
      • 10.2.5 Der lineare Elektronenfluss

        310

        -

        312
      • 10.2.6 Der zyklische Elektronenfluss

        312

        -

        312
      • 10.2.7 Der chemiosmotische Prozess in Chloroplasten und Mitochondrien im Vergleich

        312

        -

        315
    • 10.3 Der Calvin-Benson-Zyklus nutzt die chemische Energie von ATP und NADPH zur Reduktion von CO2 zu Zuckern

      315

      -

      317
    • +

      10.4 In heißen, trockenen Klimaregionen haben sich entwicklungsgeschichtlich alternative Mechanismen der Kohlenstoff- fixierung herausgebildet

      317

      -

      322

      ---

      • 10.4.1 Die Photorespiration: Ein Überbleibsel der Evolution?

        317

        -

        318
      • 10.4.2 C4-Pflanzen

        318

        -

        321
      • 10.4.3 CAM-Pflanzen

        321

        -

        322
    • 10.5 Das Leben auf der Erde hängt von der Photosynthese ab: Eine Rückschau

      322

      -

      331
  • +

    Kapitel 11 – Zelluläre Kommunikation

    331

    -

    359

    ---

    • Botschaften von Zelle zu Zelle

      332

      -

      332
    • +

      11.1 Externe Signale werden in intrazelluläre Antworten umgewandelt

      332

      -

      337

      ---

      • 11.1.1 Evolution der zellulären Signalverarbeitung

        332

        -

        334
      • 11.1.2 Signalwirkungen über kurze und lange Distanzen

        334

        -

        335
      • 11.1.3 Die drei Stadien der zellulären Signaltransduktion: Ein Überblick

        335

        -

        337
    • +

      11.2 Signalwahrnehmung: Ein Signalmolekül bindet an ein Rezeptorprotein

      337

      -

      341

      ---

      • 11.2.1 Rezeptorproteine in der Plasmamembran

        337

        -

        340
      • 11.2.2 Intrazelluläre Rezeptorproteine

        340

        -

        341
    • +

      11.3 Signalübertragung: Wechselwirkungen auf molekularer Ebene leiten das Signal vom Rezeptor stufenweise an Zielmoleküle in der Zelle weiter

      341

      -

      347

      ---

      • 11.3.1 Signaltransduktionswege

        342

        -

        342
      • 11.3.2 Proteinphosphorylierung und Proteindephosphorylierung

        342

        -

        343
      • 11.3.3 Kleine Moleküle und Ionen als sekundäre Botenstoffe

        343

        -

        347
    • +

      11.4 Die zelluläre Antwort: Signalwege steuern die Transkription oder Aktivitäten im Cytoplasma

      347

      -

      351

      ---

      • 11.4.1 Regulationen im Zellkern und im Cytoplasma

        347

        -

        348
      • 11.4.2 Feinabstimmung der Antwort auf Signale

        348

        -

        351
    • +

      11.5 Die Verschaltung verschiedener Signaltransduktionswege bei der Apoptose

      351

      -

      352

      ---

      • 11.5.1 Apoptose beim Fadenwurm Caenorhabditis elegans

        351

        -

        352
      • 11.5.2 Die verschiedenen Wege der Apoptose und ihre auslösenden Signale

        352

        -

        359
  • +

    Kapitel 12 – Der Zellzyklus

    359

    -

    376

    ---

    • Die Schlüsselrolle der Zellteilung

      360

      -

      360
    • +

      12.1 Aus der Zellteilung gehen genetisch identische Tochterzellen hervor

      360

      -

      363

      ---

      • 12.1.1 Die Organisation des genetischen Materials in der Zelle

        361

        -

        361
      • 12.1.2 Die Verteilung der Chromosomen bei der eukaryontischen Zellteilung

        361

        -

        363
    • +

      12.2 Der Wechsel zwischen Mitose und Interphase im Zellzyklus

      363

      -

      371

      ---

      • 12.2.1 Die Phasen des Zellzyklus

        363

        -

        363
      • 12.2.2 Der Spindelapparat

        363

        -

        368
      • 12.2.3 Die Cytokinese

        368

        -

        368
      • 12.2.4 Zweiteilung bei Bakterien

        368

        -

        370
      • 12.2.5 Die Evolution der Mitose

        370

        -

        371
    • +

      12.3 Der eukaryontische Zellzyklus wird durch ein molekulares Kontrollsystem gesteuert

      371

      -

      372

      ---

      • 12.3.1 Hinweise auf die Existenz cytoplasmatischer Signale

        371

        -

        372
      • 12.3.2 Das Zellzyklus-Kontrollsystem

        372

        -

        376
      • 12.3.3 Der Verlust der Zellzyklus-Kontrolle bei Krebszellen

        376

        -

        383
• +

  Teil III – Genetik

  383

  -

  659

  ---

  • +

    Kapitel 13 – Meiose und geschlechtliche Fortpflanzung

    385

    -

    405

    ---

    • Variationen eines Themas

      386

      -

      386
    • +

      13.1 Gene werden auf Chromosomen von den Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben

      386

      -

      388

      ---

      • 13.1.1 Die Vererbung von Genen

        386

        -

        387
      • 13.1.2 Ein Vergleich von geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung

        387

        -

        388
    • +

      13.2 Befruchtung und Meiose wechseln sich beim geschlechtlichen Generationswechsel ab

      388

      -

      392

      ---

      • 13.2.1 Die Chromosomensätze menschlicher Zellen

        388

        -

        390
      • 13.2.2 Das Verhalten der Chromosomensätze im menschlichen Lebenszyklus

        390

        -

        391
      • 13.2.3 Die Vielfalt der Lebenszyklen bei der geschlechtlichen Fortpflanzung

        391

        -

        392
    • +

      13.3 In der Meiose wird der diploide auf einen haploiden Chromosomensatz reduziert

      392

      -

      399

      ---

      • 13.3.1 Die Meiosestadien

        392

        -

        393
      • 13.3.2 Ein Vergleich von Mitose und Meiose

        393

        -

        399
    • +

      13.4 Die geschlechtliche Fortpflanzung erhöht die genetische Variabilität – ein wichtiger Motor der Evolution

      399

      -

      401

      ---

      • 13.4.1 Ursprung der genetischen Variabilität unter Nachkommen

        399

        -

        401
      • 13.4.2 Die Bedeutung der genetischen Variabilität von Populationen für die Evolution

        401

        -

        405
  • +

    Kapitel 14 – Mendel und das Genkonzept

    405

    -

    439

    ---

    • Die Spielregeln der Gene

      406

      -

      406
    • +

      14.1 Mendels wissenschaftlicher Ansatz führte zu den Gesetzen der Vererbung

      406

      -

      415

      ---

      • 14.1.1 Mendels quantitativ-experimenteller Ansatz

        406

        -

        408
      • 14.1.2 Die Spaltungsregel (Zweite Mendel’sche Regel)

        408

        -

        413
      • 14.1.3 Die Unabhängigkeitsregel (Dritte Mendel’sche Regel)

        413

        -

        415
    • +

      14.2 Die Mendel’sche Vererbung von Merkmalen folgt den Gesetzen der Statistik

      415

      -

      417

      ---

      • 14.2.1 Die Anwendung von Multiplikations- und Additionsregel auf Einfaktorkreuzungen

        415

        -

        416
      • 14.2.2 Die Lösung komplexer genetischer Probleme mit den Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung

        416

        -

        417
    • +

      14.3 Komplexere Erbgänge

      417

      -

      424

      ---

      • 14.3.1 Die Erweiterung der Mendel’schen Regeln bei einzelnen Genen

        418

        -

        420
      • 14.3.2 Die Erweiterung der Mendel’schen Regeln auf die Wechselwirkungen von Genen

        420

        -

        421
      • 14.3.3 Gene und Erziehung: Der Einfluss der Umwelt auf den Phänotyp

        421

        -

        422
      • 14.3.4 Eine integrierte „Mendel’sche Sicht“ auf die Vererbung und die genetische Variabilität

        422

        -

        424
    • +

      14.4 Auch die Vererbung beim Menschen folgt den Mendel’schen Regeln

      424

      -

      429

      ---

      • 14.4.1 Die Analyse von Stammbäumen

        424

        -

        425
      • 14.4.2 Rezessive Erbkrankheiten

        425

        -

        427
      • 14.4.3 Dominante Erbkrankheiten

        427

        -

        428
      • 14.4.4 Multifaktorielle Krankheiten

        428

        -

        429
      • 14.4.5 Genetische Untersuchungen und Beratung

        429

        -

        439
  • +

    Kapitel 15 – Chromosomen bilden die Grundlage der Vererbung

    439

    -

    465

    ---

    • Die Lokalisierung der Gene

      440

      -

      440
    • +

      15.1 Die Chromosomen bilden die strukturelle Grundlage der Mendel’schen Vererbung

      440

      -

      444

      ---

      • 15.1.1 Ein Beispiel für einen wissenschaftlichen Ansatz: Thomas Hunt Morgan und die Verknüpfung der Mendel’schen Regeln mit dem Verhalten der Chromosomen bei der Zellteilung

        442

        -

        444
    • +

      15.2 Geschlechtschromosomen- gekoppelte Erbgänge

      444

      -

      447

      ---

      • 15.2.1 Die Geschlechtschromosomen

        444

        -

        445
      • 15.2.2 Die Vererbung geschlechtsgebundener Gene

        445

        -

        446
      • 15.2.3 Die Inaktivierung eines X-Chromosoms bei weiblichen Säugetieren

        446

        -

        447
    • +

      15.3 Die Vererbung gekoppelter Gene auf einem Chromosom

      447

      -

      455

      ---

      • 15.3.1 Der Einfluss der Genkopplung auf die Vererbung

        447

        -

        448
      • 15.3.2 Rekombination und Kopplung

        448

        -

        451
      • 15.3.3 Die Kartierung von Genen anhand von Rekombinationshäufigkeiten: Ein wissenschaftlicher Ansatz

        451

        -

        455
    • +

      15.4 Abweichungen in der Zahl oder Struktur von Chromosomen als Ursache von Erbkrankheiten

      455

      -

      459

      ---

      • 15.4.1 Abweichende Chromosomenzahlen

        455

        -

        456
      • 15.4.2 Abweichende Chromosomenstrukturen

        456

        -

        457
      • 15.4.3 Menschliche Erbkrankheiten, die auf Veränderungen in der Chromosomenzahl oder -struktur zurückzuführen sind

        457

        -

        459
    • +

      15.5 Erbgänge, die nicht den Mendel’schen Regeln folgen

      459

      -

      460

      ---

      • 15.5.1 Genomische Prägung

        459

        -

        460
      • 15.5.2 Genome von Organellen und ihre Vererbung

        460

        -

        465
  • +

    Kapitel 16 – Die molekularen Grundlagen der Vererbung

    465

    -

    493

    ---

    • Der Bauplan des Lebens

      466

      -

      466
    • +

      16.1 Die DNA ist die Erbsubstanz

      466

      -

      474

      ---

      • 16.1.1 Die Suche nach der Erbsubstanz: Wissenschaftliche Forschung

        466

        -

        471
      • 16.1.2 Ein Strukturmodell der DNA: Wissenschaftliche Forschung

        471

        -

        474
    • +

      16.2 Bei der DNA-Replikation und -Reparatur arbeiten viele Proteine zusammen

      474

      -

      485

      ---

      • 16.2.1 Das Grundprinzip: Basenpaarung mit einem Matrizenstrang

        474

        -

        475
      • 16.2.2 Die molekularen Mechanismen der DNA-Replikation

        475

        -

        482
      • 16.2.3 Korrekturlesen und DNA-Reparatur

        482

        -

        483
      • 16.2.4 Die evolutionäre Bedeutung von Mutationen

        483

        -

        484
      • 16.2.5 Die Replikation an den Enden linearer DNA-Moleküle

        484

        -

        485
    • 16.3 Ein Chromosom besteht aus einem mit Proteinen verpackten DNA-Molekül

      485

      -

      493
  • +

    Kapitel 17 – Vom Gen zum Protein

    493

    -

    527

    ---

    • Der Informationsfluss der Gene

      494

      -

      494
    • +

      17.1 Die Verbindung von Genen und Proteinen über Transkription und Translation

      494

      -

      502

      ---

      • 17.1.1 Die Untersuchung von Stoffwechselstörungen

        494

        -

        497
      • 17.1.2 Die Grundlagen der Transkription und der Translation

        497

        -

        499
      • 17.1.3 Der genetische Code

        499

        -

        502
    • +

      17.2 Transkription – die DNA-abhängige RNA-Synthese: Eine nähere Betrachtung

      502

      -

      505

      ---

      • 17.2.1 Die molekularen Komponenten des Transkriptionsapparats

        502

        -

        503
      • 17.2.2 Die Synthese eines RNA-Transkripts

        503

        -

        505
    • +

      17.3 mRNA-Moleküle werden in eukaryontischen Zellen nach der Transkription modifiziert

      505

      -

      508

      ---

      • 17.3.1 Veränderung der Enden einer eukaryontischen mRNA

        505

        -

        506
      • 17.3.2 Mosaikgene und RNA-Spleißen

        506

        -

        508
    • +

      17.4 Translation – die RNA-abhängige Polypeptidsynthese: Eine nähere Betrachtung

      508

      -

      519

      ---

      • 17.4.1 Die molekularen Komponenten des Translationsapparats

        508

        -

        512
      • 17.4.2 Die Biosynthese von Polypeptiden

        512

        -

        516
      • 17.4.3 Vom Polypeptid zum funktionsfähigen Protein

        516

        -

        517
      • 17.4.4 Die gleichzeitige Synthese vieler Polypeptide in Bakterien und Eukaryonten

        517

        -

        519
    • +

      17.5 Punktmutationen können die Struktur und Funktion eines Proteins beeinflussen

      519

      -

      521

      ---

      • 17.5.1 Verschiedene Formen der Punktmutation

        519

        -

        521
      • 17.5.2 Neue Mutationen und Mutagene

        521

        -

        521
      • 17.5.3 Was ist ein Gen? Eine neue Betrachtung

        521

        -

        527
  • +

    Kapitel 18 – Regulation der Genexpression

    527

    -

    565

    ---

    • Die Schönheit liegt im Auge des Betrachters

      528

      -

      528
    • +

      18.1 Die Transkription bakterieller Gene passt sich wechselnden Umweltbedingungen an

      528

      -

      533

      ---

      • 18.1.1 Das Operon-Konzept

        529

        -

        530
      • 18.1.2 Reprimierbare und induzierbare Operone: Zwei Formen der negativen Regulation der Genexpression

        530

        -

        532
      • 18.1.3 Positive Regulation der Genexpression

        532

        -

        533
    • +

      18.2 Die Expression eukaryontischer Gene kann auf verschiedenen Stufen reguliert werden

      533

      -

      543

      ---

      • 18.2.1 Differenzielle Genexpression

        533

        -

        534
      • 18.2.2 Regulation der Chromatinstruktur

        534

        -

        535
      • 18.2.3 Regulation der Transkriptionsinitiation

        535

        -

        541
      • 18.2.4 Mechanismen der posttranskriptionalen Regulation

        541

        -

        543
    • +

      18.3 Die Regulation der Genexpression durch nicht-codierende RNAs

      543

      -

      545

      ---

      • 18.3.1 Die Wirkung von Mikro-RNAs und kleinen interferierenden RNAs auf die mRNA

        543

        -

        544
      • 18.3.2 Chromatinumbau und Stilllegung der Transkription durch nicht- codierene RNAs

        544

        -

        545
      • 18.3.3 Die Bedeutung kleiner, nicht- codierender RNAs für die Evolution

        545

        -

        545
    • +

      18.4 Die verschiedenen Zelltypen in einem Lebewesen entstehen nach einem Programm zur differenziellen Genexpression

      545

      -

      553

      ---

      • 18.4.1 Ein genetisches Programm für die Embryonalentwicklung

        545

        -

        546
      • 18.4.2 Cytoplasmatische Determinanten und Induktionssignale

        546

        -

        547
      • 18.4.3 Die schrittweise Regulation der Genexpression während der Zelldifferenzierung

        547

        -

        549
      • 18.4.4 Musterbildung zur Festlegung des Körperbaus

        549

        -

        553
    • +

      18.5 Krebs entsteht durch genetische Veränderungen, die den Zellzyklus deregulieren

      553

      -

      558

      ---

      • 18.5.1 Gene und Krebs

        553

        -

        554
      • 18.5.2 Die Störung zellulärer Signalketten

        554

        -

        555
      • 18.5.3 Das Mehrstufenmodell der Krebsentstehung

        555

        -

        557
      • 18.5.4 Genetische Veranlagung und der Einfluss der Umwelt auf die Krebsentstehung

        557

        -

        558
      • 18.5.5 Die Rolle von Viren bei einigen Krebsarten

        558

        -

        565
  • +

    Kapitel 19 – Viren

    565

    -

    587

    ---

    • Ein geborgtes Leben

      566

      -

      566
    • +

      19.1 Ein Virus besteht aus einer von einer Proteinhülle eingeschlossenen Nucleinsäure

      566

      -

      569

      ---

      • 19.1.1 Die Entdeckung der Viren: Ein wissenschaftlicher Exkurs

        566

        -

        569
    • +

      19.2 Viren vermehren sich nur in Wirtszellen

      569

      -

      577

      ---

      • 19.2.1 Grundlagen der Virenvermehrung

        569

        -

        570
      • 19.2.2 Die Phagenvermehrung

        570

        -

        572
      • 19.2.3 Vermehrungszyklen von Tierviren

        572

        -

        576
      • 19.2.4 Die Evolution von Viren

        576

        -

        577
    • +

      19.3 Viren, Viroide und Prionen als Pathogene von Tieren und Pflanzen

      577

      -

      583

      ---

      • 19.3.1 Viruserkrankungen von Tieren

        577

        -

        578
      • 19.3.2 Das Auftreten neuer Viren

        578

        -

        582
      • 19.3.3 Viruserkrankungen bei Pflanzen

        582

        -

        583
      • 19.3.4 Viroide und Prionen: Die einfachsten Krankheitserreger

        583

        -

        587
  • +

    Kapitel 20 – Gen- und Biotechnologie

    587

    -

    627

    ---

    • Gentechnische Methoden

      588

      -

      588
    • +

      20.1 DNA-Sequenzierung und Klonierung sind wichtige Werkzeuge der Gentechnik und der biologischen Forschung

      588

      -

      598

      ---

      • 20.1.1 DNA-Sequenzierung

        588

        -

        591
      • 20.1.2 Die Vervielfältigung von Genen und anderen DNA-Fragmenten

        591

        -

        593
      • 20.1.3 Die Verwendung von Restriktionsenzymen zur Herstellung rekombinanter Plasmide

        593

        -

        594
      • 20.1.4 Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und ihre Verwendung bei der DNA-Klonierung

        594

        -

        596
      • 20.1.5 Die Klonierung und Expression eukaryontischer Gene

        596

        -

        598
    • +

      20.2 Die Verwendung der Gentechnik zur Untersuchung der Expression und Funktion von Genen

      598

      -

      607

      ---

      • 20.2.1 Analyse der Genexpression

        598

        -

        603
      • 20.2.2 Die Aufklärung der Funktion eines Gens

        603

        -

        607
    • +

      20.3 Die Klonierung von Organismen zur Bereitstellung von Stammzellen für die Forschung und andere Anwendungen

      607

      -

      613

      ---

      • 20.3.1 Die Klonierung von Pflanzen aus Einzelzellkulturen

        607

        -

        608
      • 20.3.2 Die Klonierung von Tieren: Zellkerntransplantation

        608

        -

        610
      • 20.3.3 Tierische Stammzellen

        610

        -

        613
    • +

      20.4 Die Gentechnik beeinflusst unser Leben

      613

      -

      619

      ---

      • 20.4.1 Medizinische Anwendungen

        613

        -

        617
      • 20.4.2 Genetische Profile in der Gerichtsmedizin

        617

        -

        618
      • 20.4.3 Umweltsanierung und synthetische Biologie

        618

        -

        619
      • 20.4.4 Landwirtschaftliche Anwendungen

        619

        -

        627
  • +

    Kapitel 21 – Genome und ihre Evolution

    627

    -

    652

    ---

    • Lesen in den Blättern vom Baum des Lebens

      628

      -

      628
    • 21.1 Die Entwicklung von schnelleren und billigeren Techniken zur Genomsequenzierung

      628

      -

      630
    • +

      21.2 Genomanalyse mithilfe der Bioinformatik

      630

      -

      635

      ---

      • 21.2.1 Zentralisierte Ressourcen zur Analyse von Genomsequenzen

        630

        -

        631
      • 21.2.2 Das Aufspüren proteincodierender Gene in DNA-Sequenzen

        631

        -

        632
      • 21.2.3 Untersuchungen von Genen und ihren Produkten in komplexen Systemen

        632

        -

        635
    • +

      21.3 Genome unterscheiden sich in der Größe und der Zahl der Gene sowie in der Gendichte

      635

      -

      637

      ---

      • 21.3.1 Genomgröße

        635

        -

        636
      • 21.3.2 Genzahl

        636

        -

        636
      • 21.3.3 Gendichte und nicht-codierende DNA

        636

        -

        637
    • +

      21.4 Das Genom eukaryontischer Vielzeller enthält viel nicht- codierende DNA und viele Multigenfamilien

      637

      -

      641

      ---

      • 21.4.1 Transponierbare Elemente und verwandte Sequenzen

        638

        -

        639
      • 21.4.2 Andere repetitive DNA-Sequenzen

        639

        -

        640
      • 21.4.3 Gene und Multigenfamilien

        640

        -

        641
    • +

      21.5 Genomevolution durch Duplikation, Umlagerung und Mutation der DNA

      641

      -

      648

      ---

      • 21.5.1 Duplikation ganzer Chromosomensätze

        641

        -

        642
      • 21.5.2 Veränderungen der Chromosomenstruktur

        642

        -

        643
      • 21.5.3 Duplikation und Divergenz einzelner Genbereiche

        643

        -

        646
      • 21.5.4 Umlagerungen innerhalb von Genen: Exonduplikation und Exonaustausch (exon shuffling)

        646

        -

        647
      • 21.5.5 Wie transponierbare genetische Elemente zur Genomevolution beitragen

        647

        -

        648
    • +

      21.6 Der Vergleich von Genomsequenzen liefert Hinweise auf evolutionäre und entwicklungsbiologische Mechanismen

      648

      -

      648

      ---

      • 21.6.1 Die Bedeutung von Genomvergleichen

        648

        -

        652
      • 21.6.2 Sequenzvergleiche geben Aufschluss über Entwicklungsprozesse

        652

        -

        659
• +

  Teil IV – Evolutionsmechanismen

  659

  -

  773

  ---

  • +

    Kapitel 22 – Die Evolutionstheorie – Abstammung mit Modifikation

    661

    -

    685

    ---

    • Die Vielfalt erstaunlicher Anpassungen – „Endless Forms Most Beautiful“

      662

      -

      663
    • +

      22.1 Die Darwin’sche Theorie stellte die traditionelle Ansicht, die Erde sei jung und von unveränderlichen Arten bewohnt, infrage

      663

      -

      665

      ---

      • 22.1.1 Scala naturae und die Klassifikation der Arten

        663

        -

        664
      • 22.1.2 Vorstellungen über die Veränderungen von Organismen im Lauf der Zeit

        664

        -

        664
      • 22.1.3 Lamarcks Evolutionstheorie

        664

        -

        665
    • +

      22.2 Die gemeinsame Abstammung und die Variationen zwischen Individuen, auf die die natürliche Selektion wirkt, erklären die vielfältigen Anpassungen von Organismen

      665

      -

      671

      ---

      • 22.2.1 Darwins Feldforschung

        666

        -

        668
      • 22.2.2 Die Entstehung der Arten

        668

        -

        671
    • +

      22.3 Die Evolutionstheorie wird durch eine Vielzahl wissenschaftlicher Befunde gestützt

      671

      -

      680

      ---

      • 22.3.1 Direkte Beobachtungen evolutionärer Veränderungen

        672

        -

        674
      • 22.3.2 Homologie

        674

        -

        678
      • 22.3.3 Fossilbelege

        678

        -

        679
      • 22.3.4 Biogeografie

        679

        -

        680
      • 22.3.5 Die Evolutionstheorie – eine Begriffsanalyse

        680

        -

        685
  • +

    Kapitel 23 – Mikroevolution – Die Evolution von Populationen

    685

    -

    711

    ---

    • Die kleinste Einheit der Evolution

      686

      -

      686
    • +

      23.1 Genetische Variabilität ermöglicht Evolution

      686

      -

      690

      ---

      • 23.1.1 Genetische Variabilität

        687

        -

        688
      • 23.1.2 Wie wird genetische Variabilität erzeugt?

        688

        -

        690
    • +

      23.2 Mithilfe der Hardy-Weinberg- Gleichung lässt sich herausfinden, ob in einer Population Evolution stattfindet

      690

      -

      695

      ---

      • 23.2.1 Genpool und Allelfrequenzen

        690

        -

        690
      • 23.2.2 Das Hardy-Weinberg-Gesetz

        690

        -

        695
    • +

      23.3 Natürliche Selektion, genetische Drift und Genfluss können die Allelfrequenzen in einer Population verändern

      695

      -

      699

      ---

      • 23.3.1 Natürliche Selektion

        695

        -

        695
      • 23.3.2 Genetische Drift

        695

        -

        698
      • 23.3.3 Genfluss

        698

        -

        699
    • +

      23.4 Die natürliche Selektion ist der einzige Mechanismus, der beständig für eine adaptive Evolution sorgt

      699

      -

      706

      ---

      • 23.4.1 Eine genauere Betrachtung der natürlichen Selektion

        699

        -

        701
      • 23.4.2 Die Schlüsselrolle der natürlichen Selektion bei der adaptiven Evolution

        701

        -

        701
      • 23.4.3 Sexuelle Selektion

        701

        -

        703
      • 23.4.4 Erhaltung der genetischen Variabilität: Balancierter Polymorphismus

        703

        -

        706
      • 23.4.5 Warum die natürliche Selektion keine perfekten Organismen hervorbringen kann

        706

        -

        711
  • +

    Kapitel 24 – Die Entstehung der Arten

    711

    -

    737

    ---

    • Das „Rätsel aller Rätsel“

      712

      -

      712
    • +

      24.1 Das biologische Artkonzept betont die reproduktiven Isolationsmechanismen

      712

      -

      717

      ---

      • 24.1.1 Das biologische Artkonzept

        712

        -

        716
      • 24.1.2 Weitere alternative Artkonzepte

        716

        -

        717
    • +

      24.2 Artbildung mit und ohne geografische Isolation

      717

      -

      724

      ---

      • 24.2.1 Allopatrische Artbildung

        717

        -

        721
      • 24.2.2 Sympatrische Artbildung

        721

        -

        723
      • 24.2.3 Allopatrische und sympatrische Artbildung: Eine Zusammenfassung

        723

        -

        724
    • +

      24.3 Hybridzonen ermöglichen die Analyse von Faktoren, die zur reproduktiven Isolation führen

      724

      -

      728

      ---

      • 24.3.1 Evolutionsprozesse in Hybridzonen

        724

        -

        725
      • 24.3.2 Hybridzonen und sich verändernde Umweltbedingungen

        725

        -

        726
      • 24.3.3 Zeitliche Entwicklung von Hybridzonen

        726

        -

        728
    • +

      24.4 Artbildung kann schnell oder langsam erfolgen und aus Veränderungen weniger oder vieler Gene resultieren

      728

      -

      732

      ---

      • 24.4.1 Der zeitliche Verlauf der Artbildung

        728

        -

        731
      • 24.4.2 Die Genetik der Artbildung

        731

        -

        732
      • 24.4.3 Von der Artbildung zur Makroevolution

        732

        -

        737
  • +

    Kapitel 25 – Die Geschichte des Lebens auf der Erde

    737

    -

    766

    ---

    • Überraschung in der Wüste

      738

      -

      738
    • +

      25.1 Die Umweltbedingungen auf der jungen Erde ermöglichten die Entstehung des Lebens

      738

      -

      741

      ---

      • 25.1.1 Synthese organischer Verbindungen zu Beginn der Erdentwicklung

        738

        -

        740
      • 25.1.2 Abiotische Synthese von Makromolekülen

        740

        -

        740
      • 25.1.3 Protobionten

        740

        -

        740
      • 25.1.4 Selbstreplizierende RNA

        740

        -

        741
    • +

      25.2 Fossilfunde dokumentieren die Geschichte des Lebens

      741

      -

      746

      ---

      • 25.2.1 Die Fossilfunde

        741

        -

        743
      • 25.2.2 Datierung von Gesteinen und Fossilien

        743

        -

        744
      • 25.2.3 Die Entstehung neuer Organismengruppen

        744

        -

        746
    • +

      25.3 Zu den Schlüsselereignissen in der Evolution gehören die Entstehung einzelliger und vielzelliger Organismen sowie die Besiedlung des Festlands

      746

      -

      752

      ---

      • 25.3.1 Die ersten einzelligen Organismen

        748

        -

        750
      • 25.3.2 Der Ursprung der Vielzelligkeit

        750

        -

        751
      • 25.3.3 Die Besiedlung des Festlands

        751

        -

        752
    • +

      25.4 Aufstieg und Niedergang von Organismengruppen spiegeln Unterschiede in den Speziations- und Aussterberaten wider

      752

      -

      760

      ---

      • 25.4.1 Kontinentaldrift

        752

        -

        755
      • 25.4.2 Massenaussterben

        755

        -

        758
      • 25.4.3 Adaptive Radiationen

        758

        -

        760
    • +

      25.5 Veränderungen im Körperbau können durch Änderungen in der Sequenz und Regulation von Entwicklungsgenen entstehen

      760

      -

      765

      ---

      • 25.5.1 Evolutionäre Effekte von Entwicklungsgenen

        761

        -

        762
      • 25.5.2 Evolution von Entwicklungsprozessen

        762

        -

        765
    • +

      25.6 Evolution ist nicht zielorientiert

      765

      -

      765

      ---

      • 25.6.1 Evolutionäre Neuerungen

        765

        -

        766
      • 25.6.2 Evolutionäre Trends

        766

        -

        773
• +

  Teil V – Die Evolutionsgeschichte der biologischen Vielfalt

  773

  -

  1057

  ---

  • +

    Kapitel 26 – Rekonstruktion der Phylogenie der Lebewesen

    775

    -

    805

    ---

    • Die Stammesgeschichte der Lebewesen verstehen

      776

      -

      776
    • +

      26.1 Phylogenien (Stammbäume) zeigen evolutionäre Verwandtschaftsbeziehungen

      776

      -

      782

      ---

      • 26.1.1 Die binominale Nomenklatur

        777

        -

        777
      • 26.1.2 Hierarchische Klassifikation

        777

        -

        778
      • 26.1.3 Der Zusammenhang zwischen Klassifikation und Phylogenie

        778

        -

        781
      • 26.1.4 Bedeutung und Anwendung der Phylogenie

        781

        -

        782
    • +

      26.2 Die Ableitung der Stammesgeschichte aus morphologischen und molekularbiologischen Befunden

      782

      -

      785

      ---

      • 26.2.1 Morphologische und molekulare Homologien

        782

        -

        783
      • 26.2.2 Homologie und Konvergenz

        783

        -

        784
      • 26.2.3 Bewertung molekularer Homologien

        784

        -

        785
    • +

      26.3 Gemeinsame abgeleitete Merkmale (evolutive Neuheiten) erlauben die Rekonstruktion phylogenetischer Stammbäume

      785

      -

      792

      ---

      • 26.3.1 Kladistik

        785

        -

        788
      • 26.3.2 Phylogenetische Stammbäume mit proportionaler Länge der Äste

        788

        -

        789
      • 26.3.3 Maximale Sparsamkeit und maximale Wahrscheinlichkeit (maximum parsimony und maximum likelihood)

        789

        -

        791
      • 26.3.4 Phylogenetische Stammbäume als Hypothesen

        791

        -

        792
    • +

      26.4 Die Evolutionsgeschichte eines Lebewesens ist in seinem Genom festgelegt

      792

      -

      794

      ---

      • 26.4.1 Genduplikationen und Genfamilien

        793

        -

        794
      • 26.4.2 Evolution von Genomen

        794

        -

        794
    • +

      26.5 Mit molekularen Uhren kann man den zeitlichen Ablauf der Evolution verfolgen

      794

      -

      797

      ---

      • 26.5.1 Molekulare Uhren

        795

        -

        796
      • 26.5.2 Mithilfe der molekularen Uhr aufgeklärt: Der Ursprung von HIV

        796

        -

        797
    • +

      26.6 Neue Befunde und die stetige Weiterentwicklung unserer Kenntnisse über den Stammbaum der Organismen

      797

      -

      798

      ---

      • 26.6.1 Von zwei Organismenreichen zu drei Großgruppen, so genannten „Domänen“

        797

        -

        798
      • 26.6.2 Die besondere Bedeutung des horizontalen Gentransfers

        798

        -

        805
  • +

    Kapitel 27 – Prokaryonten: Bacteria und Archaea

    805

    -

    837

    ---

    • Meister der Anpassung

      806

      -

      806
    • +

      27.1 Strukturelle und funktionelle Anpassung als Erfolgsrezept der Prokaryonten

      806

      -

      811

      ---

      • 27.1.1 Zelloberflächenstrukturen

        807

        -

        809
      • 27.1.2 Beweglichkeit

        809

        -

        810
      • 27.1.3 Innerer Aufbau und Genomorganisation

        810

        -

        810
      • 27.1.4 Fortpflanzung und Anpassung

        810

        -

        811
    • +

      27.2 Schnelle Vermehrung, Mutation und Rekombination von Genen als Ursache der genetischen Vielfalt von Prokaryonten

      811

      -

      815

      ---

      • 27.2.1 Schnelle Vermehrung und Mutation

        811

        -

        812
      • 27.2.2 Rekombination von Genen

        812

        -

        815
    • +

      27.3 Evolution vielfältiger Anpassungen in der Ernährung und im Stoffwechsel der Prokaryonten

      815

      -

      818

      ---

      • 27.3.1 Rolle des Sauerstoffs im Stoffwechsel

        816

        -

        817
      • 27.3.2 Stickstoffstoffwechsel

        817

        -

        817
      • 27.3.3 Kooperation im Stoffwechsel

        817

        -

        818
    • +

      27.4 Radiäre Entwicklung der Prokaryonten in mehreren Stammeslinien

      818

      -

      826

      ---

      • 27.4.1 Überblick über die prokaryontische Diversität

        818

        -

        818
      • 27.4.2 Stammbegriff bei Prokaryonten

        818

        -

        818
      • 27.4.3 Kultivierbarkeit von Prokaryonten und Phylogenie nicht kultivierter Prokaryontenarten

        818

        -

        819
      • 27.4.4 Der phylogenetische Stammbaum der Prokaryonten

        819

        -

        822
      • 27.4.5 Bacteria

        822

        -

        823
      • 27.4.6 Archaea

        823

        -

        826
    • +

      27.5 Kommunikation mit der Umwelt

      826

      -

      828

      ---

      • 27.5.1 Zweikomponentensysteme

        826

        -

        827
      • 27.5.2 Chemotaxis

        827

        -

        828
    • +

      27.6 Bedeutung der Prokaryonten für die Biosphäre

      828

      -

      829

      ---

      • 27.6.1 Chemisches Recycling

        828

        -

        829
      • 27.6.2 Ökologische Wechselwirkungen

        829

        -

        829
    • +

      27.7 Schädliche und nützliche Auswirkungen der Prokaryonten auf den Menschen

      829

      -

      831

      ---

      • 27.7.1 Mutualistische Bakterien

        829

        -

        830
      • 27.7.2 Bakterielle Pathogene

        830

        -

        831
      • 27.7.3 Prokaryonten in Forschung und Technik

        831

        -

        837
  • +

    Kapitel 28 – Der Ursprung und die Evolution der Eukaryonten

    837

    -

    867

    ---

    • Klein und lebendig

      838

      -

      838
    • +

      28.1 Die meisten Eukaryonten sind Einzeller

      838

      -

      844

      ---

      • 28.1.1 Struktur- und Funktionsvielfalt bei Protisten

        838

        -

        839
      • 28.1.2 Die vier Übergruppen der Eukaryonten

        839

        -

        839
      • 28.1.3 Endosymbiose in der Evolution der Eukaryonten

        839

        -

        840
      • 28.1.4 Die Evolution von Plastiden

        840

        -

        844
    • +

      28.2 Excavata: Protisten mit abgewandelten Mitochondrien und bemerkenswerten Flagellen

      844

      -

      846

      ---

      • 28.2.1 Diplomonadida und Parabasalia

        844

        -

        845
      • 28.2.2 Euglenozoa

        845

        -

        846
    • +

      28.3 Die SAR-Übergruppe: Ihre Einführung wird durch neue genomweite Sequenzanalysen unterstützt

      846

      -

      854

      ---

      • 28.3.1 Stramenopilata

        846

        -

        849
      • 28.3.2 Alveolata

        849

        -

        852
      • 28.3.3 Rhizaria

        852

        -

        854
    • +

      28.4 Archaeplastida: Die engsten Verwandten der Landpflanzen – Rotalgen und Grünalgen

      854

      -

      857

      ---

      • 28.4.1 Rhodophyta (Rotalgen)

        854

        -

        855
      • 28.4.2 Chloroplastida (Chlorobionta, Viridiplantae, Grüne Pflanzen)

        855

        -

        857
    • +

      28.5 Unikonta: Protisten, die eng mit Pilzen und Tieren verwandt sind

      857

      -

      860

      ---

      • 28.5.1 Amoebozoa

        858

        -

        860
      • 28.5.2 Opisthokonta

        860

        -

        860
    • +

      28.6 Protisten spielen eine Schlüsselrolle in allen ökologischen Wechselbeziehungen

      860

      -

      861

      ---

      • 28.6.1 Symbiontische und parasitische Protisten

        860

        -

        861
      • 28.6.2 Photosynthetisch aktive Protisten

        861

        -

        867
  • +

    Kapitel 29 – Die Vielfalt der Pflanzen I: Wie Pflanzen das Land eroberten

    867

    -

    891

    ---

    • Die Erde wird grün

      868

      -

      868
    • +

      29.1 Die Entstehung der Landpflanzen aus Grünalgen

      868

      -

      875

      ---

      • 29.1.1 Morphologische und molekularbiologische Befunde

        868

        -

        869
      • 29.1.2 Notwendige Anpassungen beim Übergang an Land

        869

        -

        872
      • 29.1.3 Schlüsselinnovationen bei Landpflanzen

        872

        -

        872
      • 29.1.4 Ursprung und Radiation der Landpflanzen

        872

        -

        875
    • +

      29.2 Moose haben einen vom Gametophyten dominierten Lebenszyklus

      875

      -

      880

      ---

      • 29.2.1 Die Gametophyten der Bryophyten

        876

        -

        877
      • 29.2.2 Die Sporophyten der Bryophyten

        877

        -

        879
      • 29.2.3 Die ökologische und ökonomische Bedeutung der Moose

        879

        -

        880
    • +

      29.3 Die ersten hochwüchsigen Pflanzen: Farne und andere samen-lose Gefäßpflanzen

      880

      -

      886

      ---

      • 29.3.1 Entstehung und Merkmale der Gefäßpflanzen

        880

        -

        884
      • 29.3.2 Klassifikation der samenlosen Gefäßpflanzen (Pteridophyten, Farngewächse)

        884

        -

        886
      • 29.3.3 Die Bedeutung der samenlosen Gefäßpflanzen

        886

        -

        891
  • +

    Kapitel 30 – Die Vielfalt der Pflanzen II: Evolution der Samenpflanzen

    891

    -

    917

    ---

    • Die Verwandlung der Erde

      892

      -

      892
    • +

      30.1 Samen und Pollen: Schlüsselanpassungen an das Landleben

      892

      -

      896

      ---

      • 30.1.1 Vorteile reduzierter Gametophyten

        892

        -

        893
      • 30.1.2 Heterosporie ist bei Samenpflanzen die Regel

        893

        -

        893
      • 30.1.3 Samenanlagen und die Produktion der Eizellen

        893

        -

        894
      • 30.1.4 Pollen und die Bildung von Spermazellen

        894

        -

        894
      • 30.1.5 Der Vorteil von Samen in der Evolution der Landpflanzen

        894

        -

        896
    • +

      30.2 Die Zapfen der Gymnospermen tragen „nackte“ Samenanlagen

      896

      -

      901

      ---

      • 30.2.1 Frühe Samenpflanzen und die Evolution der Gymnospermen

        896

        -

        897
      • 30.2.2 Der Entwicklungszyklus einer Kiefer

        897

        -

        901
    • +

      30.3 Die wichtigsten Weiterentwicklungen der Angiospermen sind Blüten und Früchte

      901

      -

      908

      ---

      • 30.3.1 Merkmale der Angiospermen

        901

        -

        905
      • 30.3.2 Die Evolution der Angiospermen

        905

        -

        907
      • 30.3.3 Die Vielfalt der Angiospermen

        907

        -

        908
    • +

      30.4 Die Bedeutung der Samenpflanzen für die Menschheit

      908

      -

      912

      ---

      • 30.4.1 Produkte aus Samenpflanzen

        908

        -

        912
      • 30.4.2 Gefahren für die Artenvielfalt der Pflanzen

        912

        -

        917
  • +

    Kapitel 31 – Pilze

    917

    -

    941

    ---

    • Potente Pilze

      918

      -

      918
    • +

      31.1 Pilze sind heterotroph und nehmen ihre Nährstoffe durch Absorption auf

      918

      -

      922

      ---

      • 31.1.1 Ernährung und Ökologie

        918

        -

        919
      • 31.1.2 Aufbau des Pilzkörpers

        919

        -

        922
    • +

      31.2 Pilze nutzen Sporen für ihre geschlechtliche oder ungeschlechtliche Vermehrung

      922

      -

      924

      ---

      • 31.2.1 Die geschlechtliche Fortpflanzung

        922

        -

        923
      • 31.2.2 Die ungeschlechtliche Vermehrung

        923

        -

        924
    • +

      31.3 Die Entwicklung der Pilze aus einem im Wasser lebenden, begeißelten Vorfahren

      924

      -

      925

      ---

      • 31.3.1 Der Ursprung der Pilze

        924

        -

        924
      • 31.3.2 Die divergente Entwicklung früher Pilzgruppen

        924

        -

        925
      • 31.3.3 Der Wechsel vom Wasser zum Land

        925

        -

        925
    • +

      31.4 Die verschiedenen Abstammungslinien der Pilze

      925

      -

      932

      ---

      • 31.4.1 Chytridien

        927

        -

        927
      • 31.4.2 Zygomyceten

        927

        -

        928
      • 31.4.3 Glomeromyceten

        928

        -

        928
      • 31.4.4 Ascomyceten

        928

        -

        931
      • 31.4.5 Basidiomyceten

        931

        -

        932
    • +

      31.5 Die zentrale Bedeutung der Pilze für Stoffkreisläufe, ökologische Wechselbeziehungen und den Menschen

      932

      -

      936

      ---

      • 31.5.1 Pilze als Destruenten

        932

        -

        933
      • 31.5.2 Pilze als Mutualisten

        933

        -

        935
      • 31.5.3 Pilze als Krankheitserreger und Parasiten

        935

        -

        936
      • 31.5.4 Der praktische Nutzen von Pilzen

        936

        -

        941
  • +

    Kapitel 32 – Eine Einführung in die Diversität und Evolution der Metazoa

    941

    -

    961

    ---

    • Ein Taxon heterotropher Organismen

      942

      -

      942
    • +

      32.1 Metazoa sind vielzellige heterotrophe Eukaryonten mit Geweben, die sich aus embryonalen Keimblättern entwickeln

      942

      -

      945

      ---

      • 32.1.1 Ernährungsweise

        942

        -

        943
      • 32.1.2 Zellstruktur und Zellspezialisierung

        943

        -

        943
      • 32.1.3 Fortpflanzung und Entwicklung

        943

        -

        945
    • +

      32.2 Die Evolutionsgeschichte der Metazoa umfasst mehr als eine halbe Milliarde Jahre

      945

      -

      950

      ---

      • 32.2.1 Schritte zur Entstehung der vielzelligen Tiere

        945

        -

        946
      • 32.2.2 Neoproterozoikum (vor einer Milliarde bis 541 Millionen Jahren)

        946

        -

        947
      • 32.2.3 Paläozoikum (vor 541–252 Millionen Jahren)

        947

        -

        950
      • 32.2.4 Mesozoikum (vor 252–66 Millionen Jahren)

        950

        -

        950
      • 32.2.5 Känozoikum (vor 66 Millionen Jahren bis zur Gegenwart)

        950

        -

        950
    • +

      32.3 Die Großgruppen der Tiere lassen sich über „Baupläne“ beschreiben

      950

      -

      954

      ---

      • 32.3.1 Symmetrie

        951

        -

        951
      • 32.3.2 Gewebe

        951

        -

        952
      • 32.3.3 Leibeshöhlen

        952

        -

        953
      • 32.3.4 Proterostome und deuterostome Entwicklung

        953

        -

        954
    • +

      32.4 Aus neuen molekularen und morphologischen Daten erwachsen fortlaufend neue Erkenntnisse über die Phylogenie der Tiere

      954

      -

      957

      ---

      • 32.4.1 Die evolutive Differenzierung der Metazoa

        955

        -

        957
      • 32.4.2 Künftige Richtungen der phylogenetisch-systematischen Forschung

        957

        -

        961
  • +

    Kapitel 33 – Eine Einführung in die wirbellosen Tiere

    961

    -

    1003

    ---

    • Ein Drache ohne Wirbelsäule

      962

      -

      962
    • 33.1 Porifera (Schwämme) sind Tiere ohne echte Gewebe

      962

      -

      967
    • +

      33.2 Cnidaria (Nesseltiere) bilden ein phylogenetisch altes Metazoentaxon

      967

      -

      970

      ---

      • 33.2.1 Anthozoa

        968

        -

        969
      • 33.2.2 Tesserazoa (Medusozoa)

        969

        -

        970
    • +

      33.3 Spiralia, ein Taxon, das anhand morphologischer und molekularer Daten identifiziert wurde, weist das breiteste Spektrum aller Baupläne im Tierreich auf

      970

      -

      986

      ---

      • 33.3.1 Plathelminthes (Plattwürmer)

        971

        -

        975
      • 33.3.2 Syndermata (Rotatoria und Acanthocephala)

        975

        -

        976
      • 33.3.3 Lophotrochozoa

        976

        -

        977
      • 33.3.4 Mollusca (Weichtiere)

        977

        -

        983
      • 33.3.5 Annelida (Ringelwürmer)

        983

        -

        986
    • +

      33.4 Ecdysozoa sind die artenreichste Tiergruppe

      986

      -

      996

      ---

      • 33.4.1 Nematoda (Fadenwürmer)

        986

        -

        987
      • 33.4.2 Arthropoda (Gliederfüßer)

        987

        -

        996
    • +

      33.5 Echinodermata und Chordata sind Deuterostomia

      996

      -

      999

      ---

      • 33.5.1 Echinodermata (Stachelhäuter)

        997

        -

        999
      • 33.5.2 Chordata (Chordatiere)

        999

        -

        1003
  • +

    Kapitel 34 – Herkunft und Evolution der Wirbeltiere

    1003

    -

    1051

    ---

    • Die Wirbelsäule entstand vor über 500 Millionen Jahren

      1004

      -

      1004
    • +

      34.1 Chordaten haben eine Chorda dorsalis und ein dorsales Neuralrohr

      1004

      -

      1009

      ---

      • 34.1.1 Abgeleitete Chordatenmerkmale

        1005

        -

        1007
      • 34.1.2 Acrania/Cephalochordata (Lanzettfischchen)

        1007

        -

        1007
      • 34.1.3 Tunicata (Manteltiere)

        1007

        -

        1008
      • 34.1.4 Die frühe Chordatenevolution

        1008

        -

        1009
    • +

      34.2 Craniota sind Chordaten, die einen Schädel und eine Wirbelsäule haben

      1009

      -

      1013

      ---

      • 34.2.1 Abgeleitete Craniotenmerkmale

        1009

        -

        1010
      • 34.2.2 Cyclostomata/Agnatha (Rundmäuler)

        1010

        -

        1011
      • 34.2.3 Die Frühevolution der Craniota

        1011

        -

        1012
      • 34.2.4 Der Ursprung von Knochen und Zähnen

        1012

        -

        1013
    • +

      34.3 Gnathostomata sind Wirbeltiere, die einen Kieferapparat haben

      1013

      -

      1020

      ---

      • 34.3.1 Abgeleitete Merkmale der Gnathostomata

        1013

        -

        1014
      • 34.3.2 Fossile Gnathostomata

        1014

        -

        1014
      • 34.3.3 Chondrichthyes (Knorpelfische: Haie, Rochen und Verwandte)

        1014

        -

        1016
      • 34.3.4 Actinopterygii, Actinistia und Dipnoi (Strahl(en)flosser, Hohlstachler und Lungenfische)

        1016

        -

        1020
    • +

      34.4 Tetrapoda sind Osteognathostomata, die Laufbeine haben

      1020

      -

      1026

      ---

      • 34.4.1 Abgeleitete Tetrapodenmerkmale

        1020

        -

        1020
      • 34.4.2 Die Entstehung der Tetrapoden

        1020

        -

        1022
      • 34.4.3 Lissamphibia (Amphibien)

        1022

        -

        1026
    • +

      34.5 Amniota sind Tetrapoda, die auch in ihrer Fortpflanzung an das Landleben angepasst sind

      1026

      -

      1035

      ---

      • 34.5.1 Abgeleitete Amniotenmerkmale

        1026

        -

        1028
      • 34.5.2 Frühe Amnioten

        1028

        -

        1028
      • 34.5.3 Sauropsida

        1028

        -

        1035
    • +

      34.6 Mammalia sind Amnioten, die behaart sind und Milch produzieren

      1035

      -

      1044

      ---

      • 34.6.1 Abgeleitete Säugetiermerkmale

        1035

        -

        1036
      • 34.6.2 Die frühe Evolution der Säugetiere

        1036

        -

        1037
      • 34.6.3 Monotremata (Kloakentiere)

        1037

        -

        1037
      • 34.6.4 Marsupialia (Beuteltiere)

        1037

        -

        1039
      • 34.6.5 Placentalia, Eutheria (Placentatiere)

        1039

        -

        1044
    • +

      34.7 Menschen sind Säugetiere, die ein großes Gehirn haben und sich auf zwei Beinen fortbewegen

      1044

      -

      1050

      ---

      • 34.7.1 Abgeleitete Merkmale des Menschen

        1044

        -

        1044
      • 34.7.2 Die ersten Homininen

        1044

        -

        1046
      • 34.7.3 Die Australopithecinen

        1046

        -

        1047
      • 34.7.4 Zweibeinigkeit (Bipedie)

        1047

        -

        1047
      • 34.7.5 Werkzeuggebrauch

        1047

        -

        1049
      • 34.7.6 Frühe Vertreter der Gattung Homo

        1049

        -

        1050
      • 34.7.7 Die Neandertaler

        1050

        -

        1051
      • 34.7.8 Homo sapiens

        1051

        -

        1057
• +

  Teil VI – Pflanzen – Form und Funktion

  1057

  -

  1205

  ---

  • +

    Kapitel 35 – Pflanzenstruktur, Wachstum und Entwicklung

    1059

    -

    1089

    ---

    • Sind Pflanzen Computer?

      1060

      -

      1060
    • +

      35.1 Pflanzen sind hierarchisch organisiert – in Form von Organen, Geweben und Zellen

      1060

      -

      1068

      ---

      • 35.1.1 Die drei Pflanzenorgane: Wurzel, Spross und Blatt

        1060

        -

        1064
      • 35.1.2 Abschlussgewebe, Leitgewebe und Grundgewebe

        1064

        -

        1068
      • 35.1.3 Grundtypen der Pflanzenzelle

        1068

        -

        1068
    • 35.2 Verschiedene Meristeme erzeugen neue Zellen für das primäre und das sekundäre Wachstum

      1068

      -

      1070
    • +

      35.3 Primäres Wachstum ist für die Längenzunahme der Wurzeln und Sprosse verantwortlich

      1070

      -

      1074

      ---

      • 35.3.1 Primäres Wachstum der Wurzel

        1070

        -

        1072
      • 35.3.2 Primäres Wachstum des Sprosses

        1072

        -

        1074
    • +

      35.4 Sekundäres Dickenwachstum vergrößert bei verholzten Pflanzen den Umfang von Spross und Wurzel

      1074

      -

      1078

      ---

      • 35.4.1 Cambium und sekundäres Leitgewebe

        1076

        -

        1078
      • 35.4.2 Das Korkcambium und die Bildung des Periderms

        1078

        -

        1078
      • 35.4.3 Evolution des sekundären Wachstums

        1078

        -

        1078
    • +

      35.5 Wachstum, Morphogenese und Differenzierung formen den Pflanzenkörper

      1078

      -

      1084

      ---

      • 35.5.1 Molekularbiologie und ihre Modellorganismen revolutionieren die Pflanzenwissenschaften

        1079

        -

        1080
      • 35.5.2 Wachstum – Zellteilung und Zellstreckungsausdehnung

        1080

        -

        1082
      • 35.5.3 Morphogenese und Musterbildung

        1082

        -

        1082
      • 35.5.4 Genexpression und Kontrolle der Zelldifferenzierung

        1082

        -

        1083
      • 35.5.5 Veränderte Entwicklungsprozesse durch Phasenwechsel

        1083

        -

        1084
      • 35.5.6 Genetische Kontrolle der Blütenentwicklung

        1084

        -

        1089
  • +

    Kapitel 36 – Stoffaufnahme und Stofftransport bei Gefäßpflanzen

    1089

    -

    1117

    ---

    • Das Zittern der Pappeln

      1090

      -

      1090
    • +

      36.1 Anpassungen zur Aufnahme der Ressourcen waren wichtige Schritte in der Evolution der Landpflanzen

      1090

      -

      1093

      ---

      • 36.1.1 Aufbau der Sprossachse und Lichtabsorption

        1091

        -

        1092
      • 36.1.2 Wurzelaufbau und die Aufnahme von Wasser und Mineralstoffen

        1092

        -

        1093
    • +

      36.2 Der Transport über Kurz- oder Langstrecken erfolgt durch verschiedene Mechanismen

      1093

      -

      1099

      ---

      • 36.2.1 Apoplast und Symplast: Zwei Transportalternativen

        1094

        -

        1094
      • 36.2.2 Kurzstreckentransport von gelösten Stoffen über Plasmamembranen

        1094

        -

        1095
      • 36.2.3 Kurzstreckentransport von Wasser über die Plasmamembran

        1095

        -

        1098
      • 36.2.4 Massenströmung beim Langstreckentransport

        1098

        -

        1099
    • +

      36.3 Der Transport von Wasser und Mineralstoffen von der Wurzel zum Spross durch das Xylem wird durch die Transpiration angetrieben

      1099

      -

      1104

      ---

      • 36.3.1 Aufnahme von Wasser und Mineralstoffen in die Wurzelzellen

        1099

        -

        1099
      • 36.3.2 Transport von Wasser und Mineralstoffen ins Xylem

        1099

        -

        1101
      • 36.3.3 Massenströmung wird durch negativen Druck im Xylem angetrieben

        1101

        -

        1104
      • 36.3.4 Das Steigen des Xylemsafts durch Massenströmung: Zusammenfassung

        1104

        -

        1104
    • +

      36.4 Die Transpirationsrate wird durch die Stomata reguliert

      1104

      -

      1108

      ---

      • 36.4.1 Stomata als wichtigster Ort des Wasserverlusts

        1105

        -

        1105
      • 36.4.2 Mechanismen der Spaltöffnungsbewegung

        1105

        -

        1106
      • 36.4.3 Reize für die Spaltöffnungsbewegung

        1106

        -

        1106
      • 36.4.4 Auswirkungen der Transpiration auf Welken und Blatttemperatur

        1106

        -

        1107
      • 36.4.5 Anpassungen, die den Wasserverlust durch Verdunstung vermindern

        1107

        -

        1108
    • +

      36.5 Zucker werden im Phloem vom Produktionsort zum Verbrauchs- oder Speicherort transportiert

      1108

      -

      1111

      ---

      • 36.5.1 Zuckertransport – from Source to Sink

        1108

        -

        1109
      • 36.5.2 Massenströmung durch positiven Druck – Der Mechanismus des Assimilattransports bei Angiospermen

        1109

        -

        1111
    • +

      36.6 Der Symplast – ein dynamisches System

      1111

      -

      1111

      ---

      • 36.6.1 Plasmodesmen – ständig wechselnde Strukturen

        1111

        -

        1111
      • 36.6.2 Elektrisches „Signaling“ im Phloem

        1111

        -

        1111
      • 36.6.3 Das Phloem – eine „Datenautobahn“

        1111

        -

        1117
  • +

    Kapitel 37 – Boden und Pflanzenernährung

    1117

    -

    1139

    ---

    • Die carnivore Reusenfallenpflanze

      1118

      -

      1118
    • +

      37.1 Boden – eine lebende, jedoch endliche Ressource

      1118

      -

      1122

      ---

      • 37.1.1 Bodenart

        1118

        -

        1119
      • 37.1.2 Zusammensetzung des Oberbodens

        1119

        -

        1120
      • 37.1.3 Bodenschutz und nachhaltige Landwirtschaft

        1120

        -

        1122
    • +

      37.2 Pflanzen benötigen für ihren Lebenszyklus essenzielle Nährelemente

      1122

      -

      1128

      ---

      • 37.2.1 Makro- und Mikronährelemente

        1123

        -

        1125
      • 37.2.2 Symptome des Nährstoffmangels

        1125

        -

        1125
      • 37.2.3 Verbesserung der Pflanzenernährung durch Gentechnik – einige Beispiele

        1125

        -

        1128
    • +

      37.3 Zur Pflanzenernährung tragen auch andere Organismen bei

      1128

      -

      1135

      ---

      • 37.3.1 Bakterien und Pflanzenernährung

        1129

        -

        1132
      • 37.3.2 Pilze und Pflanzenernährung

        1132

        -

        1135
      • 37.3.3 Epiphyten, parasitische Pflanzen und carnivore Pflanzen

        1135

        -

        1139
  • +

    Kapitel 38 – Fortpflanzung der Blütenpflanzen

    1139

    -

    1167

    ---

    • Die List der Blumen

      1140

      -

      1140
    • +

      38.1 Blüten, doppelte Befruchtung und Früchte: Wichtige Besonderheiten im Entwicklungszyklus der Angiospermen

      1140

      -

      1153

      ---

      • 38.1.1 Aufbau und Funktion der Blüte

        1141

        -

        1141
      • 38.1.2 Der Lebenszyklus angiospermer Pflanzen: Ein Überblick

        1141

        -

        1145
      • 38.1.3 Mechanismen der Pollenübertragung

        1145

        -

        1147
      • 38.1.4 Die Entwicklung des Sporophyten vom Samen zur blühenden Pflanze

        1147

        -

        1150
      • 38.1.5 Gestalt und Funktion der Frucht

        1150

        -

        1153
    • +

      38.2 Sexuelle und asexuelle Fortpflanzung bei Angiospermen

      1153

      -

      1158

      ---

      • 38.2.1 Mechanismen der asexuellen (vegetativen) Fortpflanzung

        1153

        -

        1154
      • 38.2.2 Vor- und Nachteile von sexueller und asexueller Fortpflanzung

        1154

        -

        1155
      • 38.2.3 Mechanismen zur Verhinderung der Selbstbefruchtung

        1155

        -

        1156
      • 38.2.4 Totipotenz, vegetative Vermehrung und Gewebekulturen

        1156

        -

        1158
    • +

      38.3 Der Mensch verändert die Nutzpflanzen durch Züchtung und Gentechnik

      1158

      -

      1161

      ---

      • 38.3.1 Pflanzenzüchtung

        1158

        -

        1159
      • 38.3.2 Biotechnologie und Gentechnik bei Pflanzen

        1159

        -

        1161
      • 38.3.3 Für und Wider der Pflanzenbiotechnologie

        1161

        -

        1167
  • +

    Kapitel 39 – Pflanzenreaktionen auf innere und äußere Signale

    1167

    -

    1200

    ---

    • Reize und ortsgebundenes Dasein

      1168

      -

      1168
    • +

      39.1 Signaltransduktionswege verbinden Signalwahrnehmung und Antwort

      1168

      -

      1171

      ---

      • 39.1.1 Perzeption

        1169

        -

        1169
      • 39.1.2 Transduktion

        1169

        -

        1170
      • 39.1.3 Antwort

        1170

        -

        1171
    • +

      39.2 Pflanzenhormone koordinieren Wachstum, Entwicklung und Reizantworten

      1171

      -

      1183

      ---

      • 39.2.1 Übersicht über die Phytohormone

        1172

        -

        1183
    • +

      39.3 Pflanzen brauchen Licht

      1183

      -

      1190

      ---

      • 39.3.1 Blaulicht-Photorezeptoren

        1184

        -

        1184
      • 39.3.2 Phytochrome als Photorezeptoren

        1184

        -

        1186
      • 39.3.3 Biologische Uhren und circadiane Rhythmik

        1186

        -

        1187
      • 39.3.4 Die Wirkung des Lichts auf die biologische Uhr

        1187

        -

        1187
      • 39.3.5 Photoperiodismus und Anpassungen an Jahreszeiten

        1187

        -

        1190
    • +

      39.4 Pflanzen reagieren auf Licht und viele weitere Reize

      1190

      -

      1196

      ---

      • 39.4.1 Schwerkraft

        1190

        -

        1191
      • 39.4.2 Mechanische Reize

        1191

        -

        1192
      • 39.4.3 Umweltstress

        1192

        -

        1196
    • +

      39.5 Reaktionen der Pflanze auf Pathogenbefall und Herbivoren

      1196

      -

      1196

      ---

      • 39.5.1 Verteidigungsstrategien gegen Pathogene

        1196

        -

        1200
      • 39.5.2 Verteidigungsstrategien gegen Herbivoren

        1200

        -

        1205
• +

  Teil VII – Tiere – Form und Funktion

  1205

  -

  1599

  ---

  • +

    Kapitel 40 – Grundprinzipien tierischer Form und Funktion

    1207

    -

    1239

    ---

    • Unterschiedliche Formen, gemeinsame Herausforderungen

      1208

      -

      1208
    • +

      40.1 Form und Funktion sind bei Tieren auf allen Organisationsebenen eng miteinander korreliert

      1208

      -

      1217

      ---

      • 40.1.1 Evolution bestimmt die Größe und Gestalt von Tieren

        1208

        -

        1209
      • 40.1.2 Austausch mit der Umgebung

        1209

        -

        1211
      • 40.1.3 Hierarchische Organisation der Körperbaupläne

        1211

        -

        1212
      • 40.1.4 Struktur und Funktion von Geweben

        1212

        -

        1216
      • 40.1.5 Koordination und Kontrolle

        1216

        -

        1217
    • +

      40.2 Regulation des inneren Milieus

      1217

      -

      1220

      ---

      • 40.2.1 Regulierer und Konformer

        1217

        -

        1218
      • 40.2.2 Homöostase

        1218

        -

        1220
    • +

      40.3 Einfluss von Form, Funktion und Verhalten auf homöostatische Prozesse

      1220

      -

      1227

      ---

      • 40.3.1 Endothermie und Ektothermie

        1220

        -

        1221
      • 40.3.2 Veränderung der Körpertemperatur

        1221

        -

        1221
      • 40.3.3 Gleichgewicht zwischen Wärmeabgabe und Wärmeaufnahme

        1221

        -

        1226
      • 40.3.4 Anpassung an unterschiedliche Temperaturbereiche

        1226

        -

        1226
      • 40.3.5 Physiologischer Thermostat und Fieber

        1226

        -

        1227
    • +

      40.4 Energiebedarf eines Tieres in Abhängigkeit von Größe, Aktivität und Umwelt

      1227

      -

      1230

      ---

      • 40.4.1 Bereitstellung und Nutzung von Energie

        1227

        -

        1228
      • 40.4.2 Quantifizierung des Energieverbrauchs

        1228

        -

        1228
      • 40.4.3 Minimale Stoffwechselrate und Thermoregulation

        1228

        -

        1229
      • 40.4.4 Faktoren, die die Stoffwechselrate beeinflussen

        1229

        -

        1230
      • 40.4.5 Torpor und Energiesparen

        1230

        -

        1239
  • +

    Kapitel 41 – Hormone und das endokrine System

    1239

    -

    1267

    ---

    • Chemische Signalübertragung durch Hormone

      1240

      -

      1241
    • +

      41.1 Hormone und andere Signalmoleküle, ihre Bindung an die Rezeptoren und die von ihnen ausgelösten spezifischen Reaktionswege

      1241

      -

      1247

      ---

      • 41.1.1 Interzelluläre Kommunikation

        1241

        -

        1242
      • 41.1.2 Chemische Klassen von lokalen Regulatoren und Hormonen

        1242

        -

        1243
      • 41.1.3 Signalwege in den Zellen

        1243

        -

        1245
      • 41.1.4 Mehrfachwirkungen von Hormonen

        1245

        -

        1246
      • 41.1.5 Endokrine Gewebe und Organe

        1246

        -

        1247
    • +

      41.2 Endokrine Hormone: Regulation durch Rückkopplung und Koordination mit dem Nervensystem

      1247

      -

      1255

      ---

      • 41.2.1 Einfache hormonelle Reaktionswege

        1247

        -

        1248
      • 41.2.2 Rückkopplungskreise

        1248

        -

        1248
      • 41.2.3 Koordination von Hormon- und Nervensystem bei Wirbellosen

        1248

        -

        1250
      • 41.2.4 Koordination von Hormon- und Nervensystem bei Wirbeltieren

        1250

        -

        1250
      • 41.2.5 Hormone des Hypophysenhinterlappens

        1250

        -

        1251
      • 41.2.6 Hormone des Hypophysenvorderlappens

        1251

        -

        1252
      • 41.2.7 Die Regulation der Schilddrüse: Eine Hormonkaskade

        1252

        -

        1254
      • 41.2.8 Hormonelle Regulation des Wachstums

        1254

        -

        1255
    • +

      41.3 Reaktionen endokriner Drüsen auf verschiedene Reize in der Regulation von Homöostase, Entwicklung und Verhalten

      1255

      -

      1260

      ---

      • 41.3.1 Parathormon und Vitamin D: Steuerung des Ca2+-Spiegels im Blut

        1255

        -

        1256
      • 41.3.2 Hormone der Nebennieren: Stressantwort

        1256

        -

        1259
      • 41.3.3 Geschlechtshormone aus den Geschlechtsdrüsen

        1259

        -

        1260
      • 41.3.4 Melatonin und Biorhythmus

        1260

        -

        1260
      • 41.3.5 Evolution und Hormonfunktion

        1260

        -

        1267
  • +

    Kapitel 42 – Die Ernährung der Tiere

    1267

    -

    1303

    ---

    • Die Notwendigkeit zu essen

      1268

      -

      1268
    • +

      42.1 Die Nahrung der Tiere muss die Versorgung mit chemischer Energie, organischen Molekülen und essenziellen Nährstoffen gewährleisten

      1268

      -

      1276

      ---

      • 42.1.1 Essenzielle Nährstoffe

        1269

        -

        1274
      • 42.1.2 Mangelernährung

        1274

        -

        1275
      • 42.1.3 Ermittlung des Nährstoffbedarfs

        1275

        -

        1276
    • +

      42.2 Nährstoffverarbeitung: Aufnahme, Verdauung, Resorption und Ausscheidung

      1276

      -

      1280

      ---

      • 42.2.1 Verdauungskompartimente

        1278

        -

        1280
    • +

      42.3 Spezialisierte Organe für die verschiedenen Stadien der Nahrungsverarbeitung im Verdauungssystem der Säugetiere

      1280

      -

      1288

      ---

      • 42.3.1 Mundhöhle, Schlund und Speiseröhre

        1281

        -

        1282
      • 42.3.2 Verdauung im Magen

        1282

        -

        1284
      • 42.3.3 Verdauung im Dünndarm

        1284

        -

        1285
      • 42.3.4 Resorption im Dünndarm

        1285

        -

        1287
      • 42.3.5 Resorption im Dickdarm

        1287

        -

        1288
    • +

      42.4 Ernährung und die evolutive Anpassung der Verdauungssysteme von Wirbeltieren

      1288

      -

      1292

      ---

      • 42.4.1 Anpassung der Zähne

        1288

        -

        1288
      • 42.4.2 Anpassungen von Magen und Darm

        1288

        -

        1289
      • 42.4.3 Anpassungen durch Symbiose

        1289

        -

        1291
      • 42.4.4 Anpassungen durch Symbiose bei Pflanzenfressern

        1291

        -

        1292
    • +

      42.5 Regelkreise steuern Verdauung, Energiehaushalt und Appetit

      1292

      -

      1295

      ---

      • 42.5.1 Regulation der Verdauung

        1292

        -

        1292
      • 42.5.2 Regulation des Energiehaushalts

        1292

        -

        1295
      • 42.5.3 Regulation von Appetit und Verbrauch

        1295

        -

        1303
  • +

    Kapitel 43 – Kreislauf und Gasaustausch

    1303

    -

    1345

    ---

    • Ort des Austauschs

      1304

      -

      1304
    • +

      43.1 Kreislaufsysteme verknüpfen alle Zellen des Körpers mit Austauschflächen

      1304

      -

      1308

      ---

      • 43.1.1 Gastrovaskularsysteme

        1304

        -

        1305
      • 43.1.2 Offene und geschlossene Kreislaufsysteme

        1305

        -

        1306
      • 43.1.3 Die Organisation von Kreislaufsystemen bei Wirbeltieren

        1306

        -

        1308
    • +

      43.2 Koordinierte Kontraktionszyklen des Herzens treiben den doppel- ten Kreislauf bei Säugern an

      1308

      -

      1312

      ---

      • 43.2.1 Der Säugerkreislauf

        1308

        -

        1309
      • 43.2.2 Das Säugerherz: Eine nähere Betrachtung

        1309

        -

        1310
      • 43.2.3 Der rhythmische Herzschlag

        1310

        -

        1312
    • +

      43.3 Blutdruck und Blutfluss spiegeln Bau und Anordnung der Blutgefäße wider

      1312

      -

      1319

      ---

      • 43.3.1 Bau und Funktion von Blutgefäßen

        1312

        -

        1313
      • 43.3.2 Strömungsgeschwindigkeit des Blutes

        1313

        -

        1313
      • 43.3.3 Blutdruck

        1313

        -

        1316
      • 43.3.4 Kapillarfunktion

        1316

        -

        1317
      • 43.3.5 Flüssigkeitsrückführung durch das Lymphsystem

        1317

        -

        1319
    • +

      43.4 Blutbestandteile und ihre Funktion bei Stoffaustausch, Transport und Abwehr

      1319

      -

      1325

      ---

      • 43.4.1 Blutzusammensetzung und Funktion

        1319

        -

        1322
      • 43.4.2 Erkrankungen des Herz-Kreislauf- Systems

        1322

        -

        1325
    • +

      43.5 Gasaustausch erfolgt an spezialisierten respiratorischen Oberflächen

      1325

      -

      1331

      ---

      • 43.5.1 Partialdruckgradienten beim Gasaustausch

        1325

        -

        1325
      • 43.5.2 Atemmedien

        1325

        -

        1326
      • 43.5.3 Respiratorische Oberflächen

        1326

        -

        1326
      • 43.5.4 Kiemen bei wasserlebenden Tieren

        1326

        -

        1328
      • 43.5.5 Tracheensysteme bei Insekten

        1328

        -

        1329
      • 43.5.6 Lungen

        1329

        -

        1331
    • +

      43.6 Atmung: Ventilation der Lunge

      1331

      -

      1334

      ---

      • 43.6.1 Atmung bei Amphibien

        1331

        -

        1331
      • 43.6.2 Atmung bei Vögeln

        1331

        -

        1332
      • 43.6.3 Atmung bei Säugern

        1332

        -

        1333
      • 43.6.4 Kontrolle der Atmung beim Menschen

        1333

        -

        1334
    • +

      43.7 Anpassungen an den Gasaustausch: Respiratorische Proteine binden und transportieren Atemgase

      1334

      -

      1338

      ---

      • 43.7.1 Koordination von Zirkulation und Gasaustausch

        1334

        -

        1335
      • 43.7.2 Respiratorische Proteine

        1335

        -

        1338
      • 43.7.3 Tierische „Spitzenathleten“

        1338

        -

        1345
  • +

    Kapitel 44 – Das Immunsystem

    1345

    -

    1383

    ---

    • Erkennung und Abwehr

      1346

      -

      1347
    • +

      44.1 Das angeborene Immunsystem basiert auf der Erkennung gemeinsamer Muster von Krankheitserregern

      1347

      -

      1354

      ---

      • 44.1.1 Angeborene Immunabwehr wirbelloser Tiere

        1347

        -

        1350
      • 44.1.2 Angeborene Immunabwehr der Wirbeltiere

        1350

        -

        1353
      • 44.1.3 Wie Krankheitserreger dem angeborenen Immunsystem entgehen

        1353

        -

        1354
    • +

      44.2 Im adaptiven Immunsystem ermöglicht eine Vielzahl an Rezeptoren die spezifische Erkennung von Pathogenen

      1354

      -

      1360

      ---

      • 44.2.1 Antigenerkennung durch B-Zellen und Antikörper

        1354

        -

        1356
      • 44.2.2 Antigenerkennung durch T-Zellen

        1356

        -

        1356
      • 44.2.3 Die Entwicklung von B- und T-Zellen

        1356

        -

        1360
    • +

      44.3 Adaptive Immunität und die Abwehr von Infektionen in Körperzellen und Körperflüssigkeiten

      1360

      -

      1370

      ---

      • 44.3.1 Helfer-T-Zellen: Reaktion auf nahezu alle Antigene

        1361

        -

        1362
      • 44.3.2 Cytotoxische T-Zellen: Abwehr gegen intrazelluläre Pathogene

        1362

        -

        1362
      • 44.3.3 B-Zellen: Abwehr gegen extrazelluläre Pathogene

        1362

        -

        1366
      • 44.3.4 Aktive und passive Immunität

        1366

        -

        1368
      • 44.3.5 Antikörper als Hilfsmittel in Forschung und Diagnostik

        1368

        -

        1370
    • +

      44.4 Störungen des Immunsystems

      1370

      -

      1377

      ---

      • 44.4.1 Übermäßige, gegen körpereigene Strukturen gerichtete und verminderte Immunreaktionen

        1370

        -

        1373
      • 44.4.2 Strategien der Krankheitserreger, der adaptiven Immunabwehr zu entgehen

        1373

        -

        1377
      • 44.4.3 Krebs und Immunität

        1377

        -

        1383
  • +

    Kapitel 45 – Osmoregulation und Exkretion

    1383

    -

    1413

    ---

    • Ein Balanceakt

      1384

      -

      1384
    • +

      45.1 Osmoregulation: Gleichgewicht zwischen Aufnahme und Abgabe von Wasser und den darin gelösten Stoffen

      1384

      -

      1390

      ---

      • 45.1.1 Osmose und Osmolarität

        1384

        -

        1385
      • 45.1.2 Strategien zur Bewältigung osmotischer Herausforderungen

        1385

        -

        1388
      • 45.1.3 Die Energetik der Osmoregulation

        1388

        -

        1389
      • 45.1.4 Transportepithelien

        1389

        -

        1390
    • +

      45.2 Die stickstoffhaltigen Exkretionsprodukte eines Tieres spiegeln dessen Phylogenie und Habitat wider

      1390

      -

      1392

      ---

      • 45.2.1 Formen stickstoffhaltiger Exkretionsprodukte

        1390

        -

        1391
      • 45.2.2 Einfluss von Evolution und Umwelt auf stickstoffhaltige Exkretionsprodukte

        1391

        -

        1392
    • +

      45.3 Die verschiedenen Exkretionssysteme sind evolutionäre Varianten tubulärer Systeme

      1392

      -

      1396

      ---

      • 45.3.1 Exkretionsprozesse

        1392

        -

        1392
      • 45.3.2 Ein Überblick über verschiedene Exkretionssysteme

        1392

        -

        1396
    • +

      45.4 Das Nephron: Schrittweise Verarbeitung des Ultrafiltrats

      1396

      -

      1405

      ---

      • 45.4.1 Vom Ultrafiltrat zum Urin: Eine genauere Betrachtung

        1397

        -

        1400
      • 45.4.2 Osmotische Gradienten und Wasserkonservierung

        1400

        -

        1401
      • 45.4.3 Anpassungen der Wirbeltierniere an unterschiedliche Lebensräume

        1401

        -

        1405
    • +

      45.5 Hormonelle Regelkreise verknüpfen Nierenfunktion, Wasserhaushalt und Blutdruck

      1405

      -

      1407

      ---

      • 45.5.1 Antidiuretisches Hormon

        1405

        -

        1406
      • 45.5.2 Das Renin-Angiotensin-Aldosteron- System

        1406

        -

        1407
      • 45.5.3 Homöostatische Regulation der Niere

        1407

        -

        1413
  • +

    Kapitel 46 – Fortpflanzung der Tiere

    1413

    -

    1445

    ---

    • Paarbildung für die sexuelle Fortpflanzung

      1414

      -

      1414
    • +

      46.1 Sexuelle und asexuelle Fortpflanzung im Tierreich

      1414

      -

      1418

      ---

      • 46.1.1 Mechanismen ungeschlechtlicher Fortpflanzung

        1414

        -

        1415
      • 46.1.2 Unisexuelle Fortpflanzung

        1415

        -

        1415
      • 46.1.3 Bisexuelle Fortpflanzung: Ein evolutionäres Rätsel

        1415

        -

        1416
      • 46.1.4 Variationen im Fortpflanzungsmuster

        1416

        -

        1417
      • 46.1.5 Reproduktionszyklen

        1417

        -

        1418
    • +

      46.2 Die Befruchtung hängt von Mechanismen ab, die Eizellen und Spermien derselben Art zusammenbringen

      1418

      -

      1421

      ---

      • 46.2.1 Das Überleben des Nachwuchses sichern

        1419

        -

        1419
      • 46.2.2 Gametenproduktion und -übergabe

        1419

        -

        1421
    • +

      46.3 Keimzellenproduktion und -transport mittels Fortpflanzungsorganen

      1421

      -

      1425

      ---

      • 46.3.1 Das weibliche Fortpflanzungssystem

        1421

        -

        1423
      • 46.3.2 Das männliche Fortpflanzungssystem

        1423

        -

        1425
    • 46.4 Unterschiede in Zeitverlauf und Muster der Meiose bei männlichen und weiblichen Säugern

      1425

      -

      1428
    • +

      46.5 Fortpflanzungsregulierung bei Säugern: Ein komplexes Zusammenspiel von Hormonen

      1428

      -

      1433

      ---

      • 46.5.1 Hormonelle Kontrolle des männlichen Fortpflanzungssystems

        1429

        -

        1430
      • 46.5.2 Der weibliche Fortpflanzungszyklus

        1430

        -

        1433
    • +

      46.6 Bei placentalen Säugern findet die gesamte Embryonalentwicklung im Uterus statt

      1433

      -

      1439

      ---

      • 46.6.1 Empfängnis, Embryonalentwicklung und Geburt

        1433

        -

        1436
      • 46.6.2 Maternale Immuntoleranz gegenüber Embryo und Fetus

        1436

        -

        1437
      • 46.6.3 Empfängnisverhütung und Abtreibung

        1437

        -

        1439
      • 46.6.4 Moderne Reproduktionstechniken

        1439

        -

        1445
  • +

    Kapitel 47 – Entwicklung der Tiere

    1445

    -

    1479

    ---

    • Körperbaupläne

      1446

      -

      1447
    • +

      47.1 Nach der Befruchtung schreitet die Embryonalentwicklung durch Furchung, Gastrulation und Organogenese fort

      1447

      -

      1454

      ---

      • 47.1.1 Besamung und Befruchtung

        1447

        -

        1451
      • 47.1.2 Furchung

        1451

        -

        1454
    • +

      47.2 An der tierischen Morphogenese sind spezifische Veränderungen in Zellform, Zellposition und Zelladhäsion beteiligt

      1454

      -

      1464

      ---

      • 47.2.1 Gastrulation

        1454

        -

        1459
      • 47.2.2 Entwicklungsphysiologische Anpassungen von Amnioten

        1459

        -

        1459
      • 47.2.3 Organogenese

        1459

        -

        1462
      • 47.2.4 Mechanismen der Morphogenese

        1462

        -

        1464
    • +

      47.3 Das Schicksal von sich entwickelnden Zellen ist von ihrer Vorgeschichte und von induktiven Signalen abhängig

      1464

      -

      1469

      ---

      • 47.3.1 Anlagepläne

        1464

        -

        1469
      • 47.3.2 Festlegung des Zellschicksals und Musterbildung durch induktive Signale

        1469

        -

        1479
  • +

    Kapitel 48 – Neurone, Synapsen und Signalgebung

    1479

    -

    1501

    ---

    • Kommunikationsbahnen

      1480

      -

      1480
    • +

      48.1 Neuronale Organisation und Struktur als Spiegel der Funktion bei der Informationsübermittlung

      1480

      -

      1482

      ---

      • 48.1.1 Einführung in die Informationsverarbeitung

        1480

        -

        1481
      • 48.1.2 Neuronale Struktur und Funktion

        1481

        -

        1482
    • +

      48.2 Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials eines Neurons durch Ionenpumpen und Ionenkanäle

      1482

      -

      1485

      ---

      • 48.2.1 Entstehung des Ruhepotenzials

        1482

        -

        1484
      • 48.2.2 Ein Modell des Ruhepotenzials

        1484

        -

        1485
    • +

      48.3 Axonale Fortleitung von Aktionspotenzialen

      1485

      -

      1490

      ---

      • 48.3.1 Erzeugung von Aktionspotenzialen

        1486

        -

        1486
      • 48.3.2 Erzeugung von Aktionspotenzialen: Eine nähere Betrachtung

        1486

        -

        1488
      • 48.3.3 Fortleitung von Aktionspotenzialen

        1488

        -

        1490
    • +

      48.4 Synapsen als Kontaktstellen zwischen Neuronen

      1490

      -

      1493

      ---

      • 48.4.1 Erzeugung postsynaptischer Potenziale

        1491

        -

        1491
      • 48.4.2 Summation postsynaptischer Potenziale

        1491

        -

        1492
      • 48.4.3 Modulation der synaptischen Übertragung

        1492

        -

        1493
      • 48.4.4 Neurotransmitter

        1493

        -

        1501
  • +

    Kapitel 49 – Nervensysteme

    1501

    -

    1529

    ---

    • Befehls- und Kontrollzentrum

      1502

      -

      1502
    • +

      49.1 Nervensysteme bestehen aus Neuronenschaltkreisen und unterstützenden Zellen

      1502

      -

      1507

      ---

      • 49.1.1 Organisation des Wirbeltiernervensystems

        1503

        -

        1505
      • 49.1.2 Das periphere Nervensystem

        1505

        -

        1507
    • +

      49.2 Regionale Spezialisierung des Wirbeltiergehirns

      1507

      -

      1514

      ---

      • 49.2.1 Der Hirnstamm

        1509

        -

        1511
      • 49.2.2 Das Kleinhirn (Cerebellum)

        1511

        -

        1511
      • 49.2.3 Das Zwischenhirn (Diencephalon)

        1511

        -

        1512
      • 49.2.4 Funktionelle Bildgebung des Gehirns

        1512

        -

        1513
      • 49.2.5 Das Großhirn (Cerebrum)

        1513

        -

        1513
      • 49.2.6 Die Evolution der Kognition bei Wirbeltieren

        1513

        -

        1514
    • +

      49.3 Die Großhirnrinde: Kontrolle von Willkürbewegungen und kognitiven Funktionen

      1514

      -

      1518

      ---

      • 49.3.1 Informationsverarbeitung in der Großhirnrinde

        1514

        -

        1516
      • 49.3.2 Sprache und Sprechen

        1516

        -

        1516
      • 49.3.3 Lateralisierung corticaler Funktionen

        1516

        -

        1517
      • 49.3.4 Emotionen

        1517

        -

        1518
      • 49.3.5 Bewusstsein

        1518

        -

        1518
    • +

      49.4 Gedächtnis und Lernen als Folge von Veränderungen der synaptischen Verbindungen

      1518

      -

      1521

      ---

      • 49.4.1 Neuronale Plastizität

        1519

        -

        1519
      • 49.4.2 Gedächtnis und Lernen

        1519

        -

        1520
      • 49.4.3 Langzeitpotenzierung

        1520

        -

        1521
    • +

      49.5 Störungen des Nervensystems: Erklärungen auf molekularer Basis

      1521

      -

      1524

      ---

      • 49.5.1 Schizophrenie

        1521

        -

        1522
      • 49.5.2 Depressionen

        1522

        -

        1522
      • 49.5.3 Substanzmissbrauch und das Belohnungssystem des Gehirns

        1522

        -

        1523
      • 49.5.4 Alzheimer-Krankheit

        1523

        -

        1524
      • 49.5.5 Parkinson-Krankheit

        1524

        -

        1524
      • 49.5.6 Stammzelltherapie

        1524

        -

        1529
  • +

    Kapitel 50 – Sensorische und motorische Mechanismen

    1529

    -

    1569

    ---

    • Sensorik und Sensibilität

      1530

      -

      1530
    • +

      50.1 Sensorische Rezeptoren: Umwandlung von Reizenergie und Signalübermittlung an das Zentralnervensystem

      1530

      -

      1535

      ---

      • 50.1.1 Sensorische Bahnen

        1530

        -

        1532
      • 50.1.2 Sensorische Rezeptortypen

        1532

        -

        1535
    • +

      50.2 Die für Gehör und Gleichgewicht zuständigen Mechanorezeptoren nehmen Flüssigkeits- oder Partikelbewegungen wahr

      1535

      -

      1540

      ---

      • 50.2.1 Wahrnehmung von Schwerkraft und Schall bei Wirbellosen

        1535

        -

        1535
      • 50.2.2 Gehör und Gleichgewichtssinn bei Säugern

        1535

        -

        1539
      • 50.2.3 Gehör und Gleichgewichtssinn bei anderen Wirbeltieren

        1539

        -

        1540
    • +

      50.3 Geschmacks- und Geruchssinn basieren auf ähnlichen Sinneszelltypen

      1540

      -

      1545

      ---

      • 50.3.1 Der Geschmackssinn bei Säugern

        1541

        -

        1543
      • 50.3.2 Der Geruchssinn des Menschen

        1543

        -

        1545
    • +

      50.4 Im ganzen Tierreich basiert das Sehen auf ähnlichen Mechanismen

      1545

      -

      1551

      ---

      • 50.4.1 Sehen bei Wirbellosen

        1545

        -

        1546
      • 50.4.2 Das Sehsystem von Wirbeltieren

        1546

        -

        1551
    • +

      50.5 Muskelkontraktion erfordert die Interaktion von Muskelproteinen

      1551

      -

      1558

      ---

      • 50.5.1 Die Skelettmuskulatur von Wirbeltieren

        1551

        -

        1557
      • 50.5.2 Andere Muskeltypen

        1557

        -

        1558
    • +

      50.6 Das Skelettsystem wandelt Muskelkontraktion in Fortbewegung um

      1558

      -

      1563

      ---

      • 50.6.1 Skelettsystemtypen

        1559

        -

        1562
      • 50.6.2 Verschiedene Formen der Fortbewegung

        1562

        -

        1563
      • 50.6.3 Energetische Kosten der Fortbewegung

        1563

        -

        1569
  • +

    Kapitel 51 – Tierisches Verhalten

    1569

    -

    1594

    ---

    • Das Wie und Warum tierischen Verhaltens

      1570

      -

      1570
    • +

      51.1 Einfaches und komplexes Verhalten kann durch bestimmte sensorische Eingangssignale ausgelöst werden

      1570

      -

      1575

      ---

      • 51.1.1 Festgelegte Reaktionsmuster (Erbkoordination)

        1571

        -

        1572
      • 51.1.2 Migration

        1572

        -

        1572
      • 51.1.3 Verhaltensbiologische Rhythmen

        1572

        -

        1573
      • 51.1.4 Signalgebung und Kommunikation bei Tieren

        1573

        -

        1575
    • +

      51.2 Lernen: Spezifische Verknüpfung von Erfahrung und Verhalten

      1575

      -

      1582

      ---

      • 51.2.1 Erfahrung und Verhalten

        1575

        -

        1582
    • +

      51.3 Verhaltensweisen lassen sich durch Selektion auf Überleben und Fortpflanzungserfolg eines Individuums erklären

      1582

      -

      1589

      ---

      • 51.3.1 Evolution von Verhalten zum Nahrungserwerb

        1582

        -

        1584
      • 51.3.2 Paarungsverhalten und Partnerwahl

        1584

        -

        1589
    • +

      51.4 Genetische Analysen und die Theorie der Gesamtfitness liefern eine Basis für Untersuchungen zur Evolution von Verhalten

      1589

      -

      1592

      ---

      • 51.4.1 Die genetische Basis von Verhalten

        1589

        -

        1590
      • 51.4.2 Genetische Variabilität und die Evolution von Verhalten

        1590

        -

        1591
      • 51.4.3 Altruismus

        1591

        -

        1592
      • 51.4.4 Gesamtfitness

        1592

        -

        1594
      • 51.4.5 Evolution und menschliche Kultur

        1594

        -

        1599
• +

  Teil VIII – Ökologie

  1599

  -

  1775

  ---

  • +

    Kapitel 52 – Ökologie und die Biosphäre: Eine Einführung

    1601

    -

    1639

    ---

    • Das Thema Ökologie

      1602

      -

      1602
    • +

      52.1 Die Ökologie integriert viele biologische Forschungsrichtungen und dient als wissenschaftliche Grundlage für den Natur- und Umweltschutz

      1602

      -

      1605

      ---

      • 52.1.1 Der Zusammenhang zwischen Ökologie und Evolutionsbiologie

        1604

        -

        1604
      • 52.1.2 Ökologie und Umweltschutz

        1604

        -

        1605
    • +

      52.2 Die Wechselbeziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt bestimmen ihre Verbreitung und Häufigkeit

      1605

      -

      1616

      ---

      • 52.2.1 Ausbreitung und Verbreitung

        1607

        -

        1607
      • 52.2.2 Verhalten und Habitatselektion

        1607

        -

        1608
      • 52.2.3 Biotische Faktoren

        1608

        -

        1609
      • 52.2.4 Abiotische Faktoren

        1609

        -

        1610
      • 52.2.5 Klima

        1610

        -

        1616
    • +

      52.3 Aquatische Biome: Vielfältige und dynamische Systeme, die den größten Teil der Erdoberfläche einnehmen

      1616

      -

      1626

      ---

      • 52.3.1 Struktur aquatischer Biome

        1617

        -

        1626
    • +

      52.4 Klima und unvorhersagbare Umweltveränderungen bestimmen die Struktur und Verbreitung der terrestrischen Biome

      1626

      -

      1627

      ---

      • 52.4.1 Makroklima und terrestrische Biome

        1627

        -

        1627
      • 52.4.2 Allgemeine Eigenschaften terrestrischer Biome und die Bedeutung von Störungen

        1627

        -

        1639
  • +

    Kapitel 53 – Populationsökologie

    1639

    -

    1671

    ---

    • Auf den Spuren der schottischen Soay-Schafe

      1640

      -

      1640
    • +

      53.1 Dynamische Prozesse und ihr Einfluss auf die Individuendichte, Individuenverteilung und Demografie von Populationen

      1640

      -

      1647

      ---

      • 53.1.1 Individuendichte und Verteilungsmuster

        1640

        -

        1644
      • 53.1.2 Demografie

        1644

        -

        1647
    • +

      53.2 Wichtige Phasen im Lebenszyklus einer Organismenart als Produkt der natürlichen Selektion

      1647

      -

      1649

      ---

      • 53.2.1 Evolution und die Vielfalt von Lebenszyklen

        1647

        -

        1648
      • 53.2.2 „Kompromisse“ und Lebenszyklus

        1648

        -

        1649
    • +

      53.3 Exponentielles Wachstum: Ein Modell für Populationen in einer idealen, unbegrenzten Umwelt

      1649

      -

      1651

      ---

      • 53.3.1 Pro-Kopf-Zunahme

        1649

        -

        1650
      • 53.3.2 Exponentielles Wachstum

        1650

        -

        1651
    • +

      53.4 Das logistische Wachstumsmodell: Langsameres Populationswachstum bei Annäherung an die Umweltkapazität

      1651

      -

      1656

      ---

      • 53.4.1 Das logistische Wachstumsmodell

        1652

        -

        1653
      • 53.4.2 Das logistische Modell und natürliche Populationen

        1653

        -

        1654
      • 53.4.3 Logistisches Modell und Lebenszyklus

        1654

        -

        1656
    • +

      53.5 Dichteabhängige Einflüsse auf das Populationswachstum

      1656

      -

      1661

      ---

      • 53.5.1 Populationsveränderungen und Individuendichte

        1656

        -

        1657
      • 53.5.2 Dichteabhängige Regulation von Populationen

        1657

        -

        1658
      • 53.5.3 Populationsdynamik

        1658

        -

        1661
    • +

      53.6 Die menschliche Bevölkerung: Kein exponentielles Wachstum mehr, aber immer noch ein steiler Anstieg

      1661

      -

      1665

      ---

      • 53.6.1 Die Erdbevölkerung

        1662

        -

        1665
      • 53.6.2 Globale Umweltkapazität

        1665

        -

        1671
  • +

    Kapitel 54 – Ökologie der Lebensgemeinschaften

    1671

    -

    1707

    ---

    • Lebensgemeinschaften in Bewegung

      1672

      -

      1672
    • +

      54.1 Wechselbeziehungen zwischen Organismen: Positiv, negativ oder neutral

      1672

      -

      1682

      ---

      • 54.1.1 Interspezifische Konkurrenz

        1673

        -

        1675
      • 54.1.2 Prädation

        1675

        -

        1678
      • 54.1.3 Parasitismus

        1678

        -

        1679
      • 54.1.4 Herbivorie

        1679

        -

        1680
      • 54.1.5 Mutualismus

        1680

        -

        1680
      • 54.1.6 Parabiose und Kommensalismus

        1680

        -

        1681
      • 54.1.7 Metabiose

        1681

        -

        1682
    • +

      54.2 Der Einfluss von dominanten Arten und Schlüsselarten auf die Struktur von Lebensgemeinschaften

      1682

      -

      1690

      ---

      • 54.2.1 Artendiversität

        1682

        -

        1683
      • 54.2.2 Trophische Strukturen

        1683

        -

        1686
      • 54.2.3 Arten mit einer großen Bedeutung für die Lebensgemeinschaft

        1686

        -

        1688
      • 54.2.4 Bottom-up- und Top-down-Kontrolle in Nahrungsnetzen

        1688

        -

        1690
    • +

      54.3 Der Einfluss von Störungen auf Artendiversität und Artenzusammensetzung

      1690

      -

      1695

      ---

      • 54.3.1 Charakterisierung von Störungen

        1691

        -

        1692
      • 54.3.2 Sukzession

        1692

        -

        1694
      • 54.3.3 Von Menschen verursachte Störungen

        1694

        -

        1695
    • +

      54.4 Biogeografische Faktoren und ihre Bedeutung für die Artendiversität in Lebensgemeinschaften

      1695

      -

      1699

      ---

      • 54.4.1 Breitengradabhängigkeit

        1695

        -

        1696
      • 54.4.2 Effekte der Flächengröße

        1696

        -

        1697
      • 54.4.3 Inselbiogeografie

        1697

        -

        1699
    • +

      54.5 Lebensgemeinschaften: Ihre Bedeutung für das Verständnis der Lebenszyklen von Pathogenen und ihre Bekämpfung

      1699

      -

      1700

      ---

      • 54.5.1 Pathogene und die Struktur von Lebensgemeinschaften

        1699

        -

        1700
      • 54.5.2 Lebensgemeinschaften und Zoonosen

        1700

        -

        1707
  • +

    Kapitel 55 – Ökosysteme

    1707

    -

    1739

    ---

    • Die Dynamik der Ökosysteme

      1708

      -

      1709
    • +

      55.1 Der Energiehaushalt und die biogeochemischen Kreisläufe von Ökosystemen

      1709

      -

      1712

      ---

      • 55.1.1 Energieerhaltung

        1709

        -

        1710
      • 55.1.2 Erhaltung der Masse

        1710

        -

        1710
      • 55.1.3 Energie, Masse und Trophieebenen

        1710

        -

        1712
    • +

      55.2 Energie und andere limitierende Faktoren der Primärproduktion der Ökosysteme

      1712

      -

      1717

      ---

      • 55.2.1 Energiebilanzen von Ökosystemen

        1712

        -

        1714
      • 55.2.2 Primärproduktion in aquatischen Ökosystemen

        1714

        -

        1716
      • 55.2.3 Primärproduktion in terrestrischen Ökosystemen

        1716

        -

        1717
    • +

      55.3 Energietransfer zwischen Trophieebenen: Effizienz meist unter zehn Prozent

      1717

      -

      1720

      ---

      • 55.3.1 Produktionseffizienz

        1717

        -

        1719
      • 55.3.2 Die Grüne-Welt-Hypothese

        1719

        -

        1720
    • +

      55.4 Biologische und geochemische Prozesse regulieren die Nährstoffkreisläufe eines Ökosystems

      1720

      -

      1726

      ---

      • 55.4.1 Biogeochemische Kreisläufe

        1720

        -

        1724
      • 55.4.2 Mineralisierungs- und Umlaufraten bei Nährstoffkreisläufen

        1724

        -

        1725
      • 55.4.3 Fallstudie: Nährstoffkreisläufe im Hubbard Brook Experimental Forest

        1725

        -

        1726
    • +

      55.5 Der Einfluss des Menschen auf die biogeochemischen Kreisläufe der Erde

      1726

      -

      1733

      ---

      • 55.5.1 Nährstoffanreicherung

        1726

        -

        1728
      • 55.5.2 Saurer Regen

        1728

        -

        1729
      • 55.5.3 Umweltgifte

        1729

        -

        1730
      • 55.5.4 Treibhausgase und globale Erwärmung

        1730

        -

        1733
      • 55.5.5 Abbau der stratosphärischen Ozonschicht

        1733

        -

        1739
  • +

    Kapitel 56 – Naturschutz und Renaturierungsökologie

    1739

    -

    1764

    ---

    • Die Reichtümer der Tropen

      1740

      -

      1740
    • +

      56.1 Der Mensch als Gefahr für die biologische Vielfalt

      1740

      -

      1747

      ---

      • 56.1.1 Die drei Ebenen der biologischen Vielfalt

        1741

        -

        1743
      • 56.1.2 Biologische Vielfalt und das Wohlergehen des Menschen

        1743

        -

        1744
      • 56.1.3 Drei Gefahren für die biologische Vielfalt

        1744

        -

        1747
    • +

      56.2 Populationsgröße, genetische Variabilität und kritische Habitatgröße beim Schutz von Populationen

      1747

      -

      1753

      ---

      • 56.2.1 Ermittlung der minimalen überlebensfähigen Populationsgröße

        1747

        -

        1750
      • 56.2.2 Populationsextinktion durch zufällige und häufige Umweltereignisse

        1750

        -

        1752
      • 56.2.3 Abwägen konkurrierender Ansprüche

        1752

        -

        1753
    • +

      56.3 Landschafts- und Gebietsschutz zur Erhaltung ganzer Biota

      1753

      -

      1758

      ---

      • 56.3.1 Struktur und biologische Vielfalt von Landschaften

        1753

        -

        1754
      • 56.3.2 Einrichtung von Schutzgebieten

        1754

        -

        1758
    • +

      56.4 Renaturierung: Wiederherstellung geschädigter Ökosysteme

      1758

      -

      1763

      ---

      • 56.4.1 Biologische Sanierung

        1759

        -

        1759
      • 56.4.2 Biologische Bestandsstützung

        1759

        -

        1762
      • 56.4.3 Renaturierung als Zukunftsaufgabe

        1762

        -

        1763
    • +

      56.5 Nachhaltige Entwicklung: Das Wohlergehen der Menschen durch die Bewahrung der biologischen Vielfalt

      1763

      -

      1764

      ---

      • 56.5.1 Das Konzept der nachhaltigen Entwicklung

        1763

        -

        1764
      • 56.5.2 Fallstudie: Nachhaltige Entwicklung in Costa Rica

        1764

        -

        1764
      • 56.5.3 Die Zukunft der Biosphäre

        1764

        -

        1775
• +

  Anhang

  1775

  -

  1789

  ---

  • Anhang A: Lösungen

    1769

    -

    1771
  • Anhang B: Anleitungen zu den Wissenschaftlichen Übungen

    1771

    -

    1775
  • +

    Anhang C: Weiterführende Literatur

    1775

    -

    1777

    ---

    • Lehrbuchempfehlungen

      1775

      -

      1775
    • Lehrbücher und weitere Literaturhinweise zu Einzelthemen

      1775

      -

      1776
    • Besondere Buchempfehlungen von den Bearbeiterinnen und Bearbeiter der deutschen Ausgabe

      1776

      -

      1777
  • Anhang D: Bildnachweis

    1777

    -

    1787
  • Anhang E: Personenregister

    1787

    -

    1789
• Stichwortverzeichnis

  1789

  -

  1814
• Copyright

  1814

  -

  -1