6 6 8 12 Biologie - die Wissenschaft vom Leben Prinzipien des Lebendigen - Basiskonzepte der Biologie Organisationsebenen und Systemcharakter des Lebendigen Wissenschaft vom Leben 14 ZeLLbiologie 16 Aufbau von Zellen 17 18 19 20 22 23 24 28 29 30 31 32 34 35 36 37 38 39 40 42 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Geschichte der ZeLLbiologie Das Lichtmikroskop Material Methode Praxis Einsatz des Lichtmikroskops Das Lichtmikroskopische Bild der ZeLle Das Elektronenmikroskop Material Methode Praxis Elektronenmikroskopische Präparationstechniken Zelle und ZellorganelLen im elektronenmikros­ kopischen Bild Material Methode Praxis Interpretation elektronenmikroskopischer Bilder Material Methode Praxis Isolierung von Zellbestandteilen Kompartimentierung durch Membranen Chemische Grundlagen Lipide Chemische Grundlagen- Proteine Modellvorstellungen von der Biomembran Feinbau der Biomembran Zellmembran und Zellkommumkation Verbindungen zwischen Zellen Stofftransport- Diffusion und Osmose Osmose und der Wasserhaushalt der Zelle Material Methode Praxis Experimente zu Osmose, Plasmolyse und Stofftransport Stofftransport: Kanal- und Carriertransport Stofftransport: Endocytose, Exocytose, Membranfluss Stofftransport innerhalb der Zelle Material Methode Praxis Tracer in der Zellforschung Prokaryoten Eucyte, Procyte und Viren Herkunft der Eucyte Organisationstyp Einzeller Einzeller - Zellkolonie - Vielzeller Kompetenzen Aufbau von Zellen http://d-nb.info/1054776695 54 Zellkern - Zellvermehrung Zelldifferenzierung 55 56 57 58 59 60 61 62 64 66 Zellkern. Steuerzentrum der Eucyte Kerntransplantation und Stammzellen Zellkulturen in den Biowissenschaften Chemische Grundlagen: Nukleinsäuren Bau der DNA Replikation der DNA DNA und Chromosom Der Zellzyklus Der Ablauf der Mitose Material Methode Praxis Untersuchung von Mitosestadien 67 Genetisch programmierter Zelltod - Apoptose 68 Zelldifferenzierung: Zell- und Gewebetypen 70 Kompetenzen Zellkern - Zetlvermehrung - Zelldifferenzierung 72 Biologische Prinzipien Zellbiologie 74 Stoffwechsel 76 Biokatalyse 98 Energiestoffwechsel 77 78 Enzyme sind Biokatalysatoren Struktur und Wirkungsweise von Enzymen Enzyme als Werkzeuge der Zellen Einflüsse auf die Enzymwirkung Material Methode Praxis Urease-ein Enzym im Experiment Enzymregulation Kompetenzen Biokatalyse 99 Crundmuster des Stoffwechsels und Untersuchungs­ methoden Bereitstellung von Stoffen aus der Nahrung: Verdauung Chemische Grundlagen: Kohlenhydrate Äußere Atmung: Transportsysteme und Gasaustausch Zellatmung: Bereitstellung der Energie in der Zelle Energiewährung ATP Chemische Grundlagen: Oxidation, Reduktion, Wasser­ stoff- und Elektronentransport Aerober Abbau von Glucose - die Glykolyse Der Citratzyklus Die Atmungskette Stoff- und Energiebilanz der Zellatmung Energiegewinnung ohne Sauerstoff: Garung Material Methode Praxis Energieumsatz und seine Messung Bau der Muskeln Muskelkontraktion und ATP Kompetenzen Energiestoffwechsel 80 82 84 86 88 90 91 92 93 94 95 96 97 Biologie angewandt Enzyme im Alltag Enzyme im Einsatz Enzyme im Test ... und die Kehrseite? Biologie angewandt Die Hefe-ein besonderer Nutzpilz Biologie der Hefen Versuche zur Gärung Bierbrauen -eine alte Biotechnologie 100 102 104 106 107 108 109 110 112 113 114 115 116 117 118 120 Biologie angewandt Sport und Stoffwechsel 121 Muskelzellen brauchen Energie 122 Untersuchungen rund um den Sport 123 Leistungssteigerung allein durch Sport? 124 Biologische Prinzipien Stoffwechsel 126 Anhang 126 Glossar 131 Operatoren in Aufgaben und ihre Bedeutung 132 Register 135 Bildverzeichnis 136 Hinweise zum Umgang mit Gefahrstoffen