Biologie für Dummies: [auf einen Blick: den Aufbau der Pflanzen und das Verhalten der Tiere verstehen, von den ersten Schritten der Vererbungslehre bis zu den neuesten Forschungsergebnissen, das Wichtigste über die DNA lernen, die Teile der Zelle und ihre Funktionen begreifen]
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
WILEY-VCH-Verl.
2011
|
| Ausgabe: | 2., überarb. und aktualiserte Aufl. |
| Schriftenreihe: | ... für Dummies
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 1. Aufl. u.d.T.: Siegfried, Donna Rae: Biologie für Dummies ; hier auch später erschienene, unveränd. Nachdrucke |
| Beschreibung: | 414 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783527707386 |
Internformat
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Über die Autorinnen 7
Einführung 23
Über dieses Buch 23
Konventionen in diesem Buch 23
Was Sie nicht lesen müssen 24
Törichte Annahmen über den Leser 24
Wie dieses Buch aufgebaut ist 25
Teil
I:
Grundlagen der Biologie 25
Teil
II:
Zellvermehrung und Genetik - Das Thema Sex aus Sicht des Biologen 25
Teil
III:
Die Welt ist klein und vernetzt 26
Teil
IV:
Struktur und Funktion tierischen Lebens -
Unmengen verschiedener Systeme 26
Teil
V:
Struktur und Funktion des pflanzlichen Lebens -
Es ist nicht leicht, grün zu sein 26
Teil
VI:
Der Top-Ten-Teil 27
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 27
Wie es weiter geht 27
Teil /
Grundlagen der Biologie 29
Kapitel 1
Die Erforschung der belebten Weit 31
Am Anfang steht immer die Zelle 31
Leben erzeugt Leben: Reproduktion und Genetik 32
Der Zusammenhang zwischen Ökosystemen und Evolution 33
Einblicke in die Anatomie und Physiologie der Tiere 33
Der Vergleich zwischen Pflanzen und Menschen 35
Kapitel 2
Die Erforschung des Lebens 3 7
Die belebte Natur: Warum Biologen das Leben untersuchen und wie sie es
definieren 37
Beobachtungen als Schlüssel zum Verständnis der Welt 40
Einführung in die wissenschaftliche Arbeit 41
Versuchsplanung 43
Π
fÜY
íJUMtÍlicS
Der fortwährende Austausch neuer Ideen in der Wissenschaft 48
Auffinden wissenschaftlicher Informationen 50
Wissenschaftliche Fachzeitschriften: Strenge Maßstäbe für die Veröffentli¬
chung sichern die Qualität 50
Lehrbücher: Informationsquelle für Studenten 52
Die Boulevardpresse: Vorsicht vor falschen Informationen 52
Das Internet: Eine Fülle von Informationen, aber ohne Gewähr für Richtigkeit 52
Kapitel3
ùie
Chemie des Lehens 55
Warum es wichtig ist, etwas über die Materie zu wissen 55
Die Unterscheidung zwischen Atomen, Elementen und Isotopen 56
Das Atom - »Bohr«en wir uns gedanklich in die Materie hinein 57
Elemente - Die chemischen Grundbestandteile 57
Isotope - ein wenig Abwechslung
muss
sein 60
Moleküle, Verbindungen und Bindungen 61
Säuren und Basen - Was sich chemisch dahinter verbirgt 62
Die pH-Skala - Ein »praktisches »Hilfsmittel 62
Puffer - immer um Ausgleich bemüht 64
Moleküle mit einem Grundgerüst aus Kohlenstoff: Die Grundlage allen Lebens 64
Die Energiequelle: Kohlenhydrate 65
Der Auf- und Abbau von Zuckern 67
Die Umwandlung von Glukose zu Speicherstoffen 68
Die Lebensgrundlage: Proteine 68
Der Aufbau von Proteinen 69
Die wichtigsten Aufgaben von Proteinen 70
Die Steuerelemente: Nukleinsäuren 70
Desoxyribonukleinsäure (DNA) 71
Ribonukleinsäure
(RNA)
73
Strukturelement, Energielieferant und mehr:
Lipide
73
Kapitel 4
ùie (ebende
Zette
77
Die Zelle - ein Überblick 77
Ein Einblick in die Welt der Prokaryoten 79
Der Aufbau eukaryotischer Zellen 80
Zellen und Organellen 81
Die Plasmamembran: Zusammenhalt
muss
sein 82
Das Flüssig-Mosaik-Modell 83
Stofftransport durch die Plasmamembran 84
Passive Transportvorgänge 85
Aktive Transportvorgänge 86
Das Zytoskelett - Stütze der Zelle 87
Der Zellkern - die Kontrollinstanz 87
Die Ribosomen
-
Werkbank
für den Proteinaufbau 88
Das endoplasmatische Retikulum - die Fabrik der Zelle 88
Der Golgi-Apparat - die Packstation der Zelle 89
Lysosomen - die Müllabfuhr der Zelle 89
Peroxisomen - die Entgifter der Zelle 90
Mitochondrien - die Kraftwerke der Zelle 90
Chloroplasten - Energieumwandler, die nicht jede Zelle hat 91
Enzyme - Starthilfe für Reaktionen 91
Enzyme verändern sich nicht... 93
..., sondern verringern die Aktivierungsenergie 93
Cofaktoren und Coenzyme - Helfer der Enzyme 94
Die Kontrolle von Enzymen durch hemmende Rückkopplung 94
KapitetS
En
er
aie
als Bestandteil des Lebens 9 7
Wo Energie überall eine Rolle spielt 97
Die Regeln der Energie 98
Die Umwandlung von Molekülen 99
Energieübertragung mittels ATP 99
Nahrungsaufnahme zur Versorgung mit Material und Energie 100
Nahrungssuche und Nahrungserzeugung 101
Photosynthese: Nahrungserzeugung aus Sonnenlicht, Kohlenstoffdioxid und
Wasser 102
Energieumwandlung - Nutzung der Sonne als Energiequelle 104
Die Verbindung von Stoffen und Energie 105
Zellatmung: Energiegewinn durch Nahrungsaufspaltung mit Hilfe von Sauerstoff 105
Aufspaltung der Nahrung 107
Energieübertragung auf ATP 108
Energie im Körper 109
Tei(
II
ZeiiVermehmna und Genetik -
Ďas
Thema Sex aus Sicht des Biologen 113
Kapitel 6
Teilen, um zu erobern: Die Zellteilung 115
Vermehrung: Sicherung des Fortbestandes 115
Willkommen bei der DNA-Vervielfältigung 116
Zellteilung: Die Ablösung von Altem durch Neues 119
Interphase:
Zeit, sich zu ordnen 120
Mitose: Gerechtes Teilen unter Geschwistern 123
Die vier Abschnitte der Mitose 123
ттттжтттт
Biologìe
fíiľ
Dummies
Der Verbleib der Tochterkerne: Zytokinese als Fortbewegungsmittel 124
Méiose:
Vielfalt durch »den kleinen Unterschied« 124
Méiose
I
129
Méiose
II
130
Wie die geschlechtliche Vermehrung zur genetischen Vielfalt beiträgt 131
Mutationen 131
Crossing-over
131
Unabhängige Zuordnung 132
Befruchtung 132
Ausbleibende Trennung 132
Die Geschlechtschromosomen 134
Kapitel 7
Zu Ehren
(/on Mendel:
ùie
Grundlagen der Genetik 13 7
Ursachen der Einzigartigkeit: erbliche Merkmale und Faktoren, die sie beein¬
flussen 137
Versuche mit Erbsen: Die Mendel schen Vererbungsregeln 139
Reinzucht der Elterngeneration 139
Die Untersuchung der Nachkommen: Fl- und F2-Generationen 140
Ein Überblick über Mendels Ergebnisse 140
Genetische Fachbegriffe 141
Kreuzungszucht 143
Die genetische Forschung beim Menschen 145
Das Zeichnen von Stammbäumen 145
Die Untersuchung der Art der Vererbung 146
Schlussfolgerungen für Merkmale 149
Kapitel 8
õas
Buch des Lehens: DNA und Proteine 151
Proteine erzeugen Merkmale, und DNA erzeugt Proteine 151
Der Weg von der DNA über die
RNA
zum Protein: Der Kernsatz der molekula¬
ren Biologie 152
Das Abschreiben der Botschaft der DNA: Transkription 153
Die Helfer bei der Transkription 155
Die Vorgänge bei der Transkription 155
Die abschließenden Arbeiten: Die RNA-Verarbeitung 156
Die Übersetzung des genetischen Codes: Translation 157
Der Nutzen von
Codons
und Anticodons 158
Die Vorgänge bei der Translation 159
Fehler und ihre Folgen: Die Bedeutung von Mutationen 162
Die Kontrolle der Zelle durch Steuerung der Gene 165
Die Anpassung an Umweltveränderungen 165
Experten durch Differenzierung 165
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 9
Ые
Arbeit mit dem genetischen Code:
UNA
- Technologie 169
Die Bandbreite der DNA-Technologie 169
Das Schneiden von DNA mit Hilfe von Enzymen 170
Das Zusammenführen von DNA aus unterschiedlicher Herkunft 170
Die Trennung von Molekülen durch Gelelektrophorese 172
Das Kopieren von Genen mittels PCR 173
Das Lesen von Genen: DNA-Sequenzierung 174
Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms 175
Genetisch veränderte Organismen 178
Argumente für die Nutzung von
GVO
178
Bedenken bei der Nutzung von
GVO
179
reit
m
õie
Wett ist Mein und Vernetzt 183
Kapitel 10
Erkundung der belebten Welt: Biodiversität und Klassifikation 185
Biodiversität: Die Stärke der Vielfalt und Unterschiedlichkeit 185
Die Bedeutung der Biodiversität 186
Die Bedrohung der Biodiversität durch menschliches Handeln 186
Das Aussterben von Arten 188
Grundpfeiler von Lebensgemeinschaften 188
Indikatoren 189
Der Erhalt der Biodiversität 189
Das Leben bewusst wahrnehmen 190
Ruhmlose Helden: Die Bakterien 190
Bakterien-ähnlich und doch anders: Die Archäen 191
Vertraute Lebensformen: Die Eukaryoten 191
Der Baum des Lebens: Das Klassifikationssystem der Lebewesen 194
Verwandtschaftsbeziehungen und Domänen 195
Die Einteilung des Lebens in immer kleinere Gruppen 196
Bedeutungsvolle Namensgebung 198
Kapitel 11
Das Zusammenleben Von Organismen 201
Ökosysteme bringen alles zusammen 201
Biome: Lebensgemeinschaften 202
Freund oder Feind: Wechselbeziehungen zwischen den Arten 204
Die Untersuchung von Populationen 205
Die Methoden der Populationsökologie 205
Populationsdichte 205
тттшшштат ВІо(ОфЄ
für
ôunWíl eS
Dispersion
206
Populationsdynamik 206
Überlebensrate und Überlebensmuster 207
Das Wachstum von Populationen 209
Das biotische Potenzial 210
Faktoren, die das Wachstum von Populationen beeinflussen 210
Die Aufnahmefähigkeit eines Lebensraumes 211
Wachstumskurven 212
Die Erdbevölkerung oder menschliche Population 213
Das explosionsartige Wachstum der menschlichen Population 213
Das demographische Übergangsmodell 215
Energie- und Stoffkreisläufe in einem Ökosystem 216
Der Fluss der Energie 218
Energetische Grundregeln 218
Die Energiepyramide 220
Stoffkreisläufe in Ökosystemen 221
Der hydrologische Kreislauf 222
Der Kohlenstoffkreislauf 223
Der Phosphorkreislauf 224
Der Stickstoffkreislauf 224
Katfite
t
12
Die Entstehung Von Arten in einer
Wek
im Wandet 227
Die Herkunft des Lebens - ein Blick in die Geschichte 227
Wie Charles Darwin jahrhundertealte Annahmen über das Leben auf der
Erde hinterfragt 228
Was wir alles den Vögeln zu verdanken haben 229
Darwins Theorie der biologischen Evolution 230
Die natürliche Selektion 230
Natürliche und künstliche Selektion im Vergleich 231
Die Bedingungen, unter denen natürliche Selektion stattfindet 232
Die vier Arten der natürlichen Selektion 233
Belege für die biologische Evolution 234
Biochemie 235
Vergleichende Anatomie 235
Geographische Verteilung von Arten 236
Molekularbiologie 237
Fossile Funde 238
Beobachtungen 238
Datierung mit Hilfe von Radioisotopen 239
Widerstreit der Meinungen: Evolution versus Kreationismus 240
Die Evolution des Menschen 241
Fossile Funde 241
Spurensuche in der DNA 244
Das große Gehirn von Homo sapiens 246
Inhaltsverzeichnis
Tei( W
Struktur
und
funktion
des tierischen Lebens -
Unmengen Verschiedener Systeme
2Ц
9
Kapitel 13
öie Prinzipien der Physiologie 251
Physiologische Untersuchungen auf allen Ebenen des Lebens 251
Die Grundlagen der Physiologie 252
Die Evolution zur perfekten Form 253
Abstimmung der Körperfunktionen zum Erhalt der Homeostase 253
Die Übermittlung von Informationen über Plasmamembranen hinweg 255
Die Steuerung von Aufnahme und Abgabe 256
Kapitel 1b
BevUeqend: Skelett- und Muskelsysteme 25 7
Fortbewegung nach Art der Tiere 257
Die Arten von Skelettsystemen 258
Die Teile des Wirbeltierskeletts 258
Knochen ist nicht gleich Knochen 260
Gelenkig durch Gelenke 261
Die Bedeutung der Muskeln 262
Muskelgewebe und Muskelphysiologie 263
Muskelkontraktion 265
Kapitel 15
Atmunąssystem
und Kreislaufsystem 26 7
Gasaustausch: Wie Tiere »atmen« 267
Gasaustausch über das
Integument
268
Kiemen 269
Tracheensysteme 269
Lungen 270
Was beim Atmen geschieht 270
Das Prinzip der Diffusion 272
Der Blutkreislauf: Nährstoffanlieferung und Abfallbeseitigung 273
Offene Kreislaufsysteme 273
Geschlossene Kreislaufsysteme 274
Einfache Formen von Herzen 274
Herz und Kreislaufsystem beim Wurm 274
Herz und Kreislaufsystem beim Fisch 275
Das menschliche Herz-Kreislaufsystem 275
Der Herzzyklus 279
Der Weg des Blutes durch den Körper 280
17
ішяшвтшшшвж оІОІОЛІЄ
¡Hľ
ÙUttiftlîeS
Der Lungenkreislauf: Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff 280
Der Körperkreislauf: Verteilung des sauerstoffreichen Blutes 281
Austauschvorgänge im Bereich der Kapillaren 282
Zeitgeber der Herzaktivität 282
Das Blut: Saft des Lebens 283
Feste Bestandteile des Blutes 284
Rote Blutkörperchen 284
Weiße Blutkörperchen 285
Blutplättchen 285
Das Blutplasma 286
Die Blutgerinnung 286
Kapitel 16
Die Verdauunqs- und Ausscheiduncfssusteme von Tieren 289
Die Aufnahme und Zerlegung der Nahrung 289
Das Verdauungssystem: Was hinein gelangt und was herauskommt 291
Unvollständiger und vollständiger Verdauungstrakt 291
Kontinuierliche und diskontinuierliche Nahrungsaufnahme 291
Das menschliche Verdauungssystem 292
Der Mund: Nahrungsaufnahme bedeutet harte Arbeit 292
Der Magen: Vorgänge im Sauren 294
Der Dünndarm: ein langer und verschlungener Weg 295
Die Nährstoffaufnahme 296
Der Nährstofftransport im Körper 296
Die Steuerung des Glukosespiegels im Blut 297
Die Zusammenstellung einer Mahlzeit 298
Kohlenhydrate: Zielobjekte vieler Essgelüste 299
Proteine: Ketten werden aufgebrochen, um anschließend neue Ketten
aufbauen zu können 299
Fette: Maß zu halten, fällt manchem schwer 300
Mineralien und Vitamine: Helfer von Enzymen 302
Die Ausscheidung von Stoffen beim Menschen 303
Die Ausscheidung fester Abfallstoffe durch den Dickdarm 303
Die Ausscheidung stickstoffhaltiger Abfallstoffe durch die Nieren 304
Kapitel 17
Das menschliche Abvuehrsystem 307
Erfreuliche und weniger erfreuliche Begegnungen mit Mikroben 307
Bakterien als Stütze der Gesundheit 307
Bakterien als Feinde der Gesundheit 308
Viren als Feinde der Gesundheit 309
Die angeborene Abwehr des Menschen 311
Der wirksamste Schutz des Körpers: Haut und Schleimhäute 312
Klein, aber mächtig: Abwehrmoleküle 313
18
Professionelle Mikrobensucher: dendritische Zellen 313
Immer hungrig nach Eindringlingen: Phagozyten 314
Schadensbegrenzung: Entzündung 314
Die Filterwirkung des Lymphsystems 315
Die erworbene Abwehr des Menschen 316
Immer dienstbereit: T-Helferzellen 317
Immer auf Wanderschaft: B-Zellen und Antikörper 318
Die Killer unter den Zellen: Zytotoxische T-Zellen 319
Unterstützung des Abwehrsystems 319
Antibiotika zur Abtötung von Bakterien 319
Virale Hilfe bei der Bakterienbekämpfung 321
Virenbekämpfung mit antiviralen Medikamenten 322
Vorsprung gewinnen durch Impfstoffe 322
Auswirkungen des Alterns auf das Immunsystem 325
Kapitel 18
Das Nervensystem und das Hormonsystem 327
Der komplizierte Aufbau des Nervensystems 327
Die Unterschiede zwischen ZNS und
PNS
328
Die Struktur von Nervenzellen 330
Die Signalverarbeitung durch Nervenzellen 330
Reflexe: Handeln ohne nachzudenken 332
Das Gehirn und die fünf Sinne 332
Der Geruchssinn 334
Der Geschmackssinn 334
Das Gehör 335
Das Sehvermögen 335
Das Gefühl 336
Die Ausbreitung von Nervenimpulsen 337
Die Reizung einer Nervenzelle 337
Die Reizübermittlung zwischen Nervenzellen 339
Das Hormonsystem 341
Die Wirkung von Hormonen 341
Die allgemeinen Aufgaben von Hormonen 343
Kapitel 19
Fortpflanzung bei Tieren 34 7
Ungeschlechtliche Vermehrung 347
Geschlechtliche Vermehrung 348
Die Gameten 348
Spermatogenese: Die Erzeugung von Zellen, die sich schwimmend fortbe¬
wegen 349
Oogenese: Die Erzeugung von Eizellen 350
Das Paarungsverhalten und andere Vorbereitungen für den großen Moment 351
19
Biologie für
Dummies
Paarungszeiten 351
Die
Suche nach einem Paarungspartner 352
Der Fortpflanzungszyklus des Menschen 353
Die Erzeugung von Nachkommen beim Menschen 356
Das menschliche Fortpflanzungssystem 357
Der Geschlechtsverkehr 358
Orgasmus 359
Befruchtung 359
Die Fortpflanzung bei Tieren 360
Die menschliche Individualentwicklung 362
Von einer einzelnen Zelle zur Blastozyste 362
Die Embryonalentwicklung 364
Die Fetalentwicklung und Geburt 364
Differenzierung, Individualentwicklung und Determination 365
Die Fähigkeit, zu jeder beliebigen Zelle werden zu können 366
Faktoren, die Differenzierung und Individualentwicklung beeinflussen 367
Geschlechtsdifferenzierung beim Menschen 368
Die männliche Geschlechtsentwicklung 369
Die weibliche Geschlechtsentwicklung 369
Störungen der Geschlechtsentwicklung 370
TeitV
Struktur und Funktion des pflanzlichen Lebens -
Es ist nicht (eicht, qyün zu sein 371
Kapitel 20
ΰα$
Leben einer Pflanze 3 73
Die Struktur von Pflanzen 373
Pflanzengewebe 373
Die Pflanzenarten 374
Krautige und holzige Sprossachsen 375
Die Versorgung mit dem, was zum Wachstum benötigt wird: Materi¬
al und Energie 377
Ungeschlechtliche Vermehrung bei Pflanzen 378
Geschlechtliche Vermehrung bei Pflanzen 379
Das Leben einer Pflanze 379
Die Teile einer Blüte 381
Die Bestäubung und Befruchtung bei Pflanzen 382
Von der
Zygote
zum Embryo 383
Samen als Schutz für den Pflanzenembryo 384
20
Inhaltsverzeichnis
Kapitel21
Einblicke in die Pflanzenphysiologie 385
Der Transport von Nährstoffen, Flüssigkeiten und Zucker in Pflanzen 385
Die Nährstoffe, die Pflanzen zum Überleben brauchen 385
Der Aufwärtstransport von Wasser und Nährstoffen aus dem Boden 386
Die Bewegung von Zucker durch das
Phloem
388
Die Kontrolle von Wasserverlusten 390
Pflanzenhormone als Botenstoffe 391
Tei
t
VI
Der Tap-Ten-Teit 393
Kapitel 22
Zehn großartige Entdeckungen der Biologie 395
Das Unsichtbare sichtbar machen 395
Die Entdeckung des ersten Antibiotikums: Penicillin 395
Der Pocken-Schutz des Menschen 396
Die Aufklärung der DNA-Struktur 396
Die Aufklärung und Bekämpfung von Erbdefekten 396
Die Aufklärung der Grundregeln der modernen Genetik 397
Die Theorie der natürlichen Selektion 397
Die Formulierung der Zelltheorie 397
Energiebewegung durch den Krebs-Zyklus 398
DNA-Vervielfältigung durch PCR 398
Kapitel 23
Zehn Wege, auf denen Biologie ihr Leben beein
flussi
399
Die Versorgung mit Nahrung 399
Der Einsatz mikrobieller Enzyme 399
Die Gestaltung von Genen 400
Die Nutzung von Energie aus fossilen Brennstoffen 400
Die Auslösung und Behandlung von Infektionskrankheiten 400
Das Überleben 401
Die Versorgung mit sauberem Wasser 401
Veränderungen des Körpers und des Wesens 401
Die Entstehung antibiotikaresistenter Bakterien 402
Das Aussterben von Arten 402
Stichwortverzeichnis
Ą03
»яштвшшяшшш
2 /
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