Genetik Der Aufbau der Chromosomen 2 Mitose und Meiose: zwei Formen der Zellteilung 4 Genetische Variabilität durch Rekombination 6 Mutationen 8 Familiendiagramme 10 Gentechnik 12 Das Thema Genetik im Überblick 14 Biologie der Zelle Der Aufbau tierischer und pflanzlicher Zellen 18 Der Aufbau der DNA als Träger genetischer Informationen 20 Die Verdopplung der DNA: Die Replikation 22 Von der DNA zum Protein: I. Die Transkription bei Eukaryoten II. Die Translation bei Eukaryoten 24 26 Eine DNA, verschiedene Proteine: Regulationsmechanismen im Zellkern 28 Enzyme als biologische Katalysatoren 28 Kompetitive und allosterische Regulation bei Enzymen 30 Biomembranen und der Transport von Stoffen 32 Das Thema Biologie der Zelle im Überblick 34 Energiegewinnung Stoffumwandlungen im menschlichen Körper 38 Der Energieträger ATP und die bioenergetische Kopplung 40 Die Zellatmung: Der Abbau von Glucose zur Gewinnung von ATP 42 Der Aufbau des Mitochondriums 44 Energiegewinnung aus Glucose I. Die Glykolyse II. Die oxidative Decarboxylierung III. Der Zitronensäurezyklus IV. Die Endoxidation 46 48 48 50 Homöostase und Rückkopplung: die Regulation des Glucosestoffwechsels in der Leber 52 Das Thema Energiegewinnung im Überblick 54 Evolution Evolution – Die Entwicklung von Arten 58 Variabilität als Voraussetzung für Selektion und Angepasstheit 60 Natürliche Selektion als Motor der Evolution 62 Allopatrische Artbildung durch geografische Isolation 64 Die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie 66 Ähnlichkeit körperlicher Strukturen als Belege für Verwandtschaft 68 Molekulargenetische Homologien als Belege für Verwandtschaft 68 Erstellen eines Stammbaums mithilfe molekularbiologischer Vergleiche 70 Das Thema Evolution im Überblick 72 Neurobiologie Aufbau und Aufgaben des menschlichen Nervensystems 76 Der Aufbau einer Nervenzelle 78 Die Entstehung des Ruhepotenzials 80 Das Aktionspotenzial 82 Die Erregungsleitung an Nervenzellen 84 Die Erregungsleitung an Synapsen 88 Das Thema Neurobiologie im Überblick 90 Ökologie Das Ökosystem und die Teilgebiete der Ökologie 94 Der Einfluss von Umweltfaktoren auf Lebewesen – Die Toleranzkurve 96 Die Verbreitung von Arten – Physiologische Potenz und ökologische Potenz 98 Ansprüche einer Art an ihre Umwelt – Die Ökologische Nische 98 Wechselbeziehungen zwischen Organismen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose 100 Angepasstheit von Populationen: r- und K-Fortpflanzungsstrategien 102 Der globale Kohlenstoffkreislauf und der Einfluss des Menschen 104 Das Thema Ökologie im Überblick 106 Fotosynthese Der Aufbau der Blätter 110 Der Feinbau eines Chloroplasten 112 Chlorophyll a und b – Die Lichtabsorption der Fotosynthesepigmente 114 Die zwei Schritte der Fotosynthese: die Fotoreaktion und der CALVIN-Zyklus 116 Der Ablauf der Fotosynthese: I. Die Fotoreaktion II. Der CALVIN-Zyklus 118 120 Pflanzen in trockenen und heißen (ariden) Gebieten 122 Das Thema Fotosynthese im Überblick 124 Lösungen Genetik 128 Biologie der Zelle 131 Energiegewinnung 134 Evolution 138 Neurobiologie 142 Ökologie 145 Fotosynthese 148