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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.B Frits / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 12.12.2024	Vorbestellungen: 0

Umfassender Überblick über die Strukturen und Abläufe des Lebens, der sich als Zusatzlektüre für die Sekundarstufe II und für Studienanfänger eignet.

Leben ist ein äußerst komplexes Phänomen und läuft doch vom winzigen Bakterium bis zum studierenden Menschen stets nach den gleichen Prinzipien ab. Die Einführung in die Biologie erschließt Kapitel für Kapitel diese grundlegenden Mechanismen und Strukturen. Mit ihrem modernen didaktischen Konzept legt die Einführung in die Biologie dabei auf völlig neue Weise den Schwerpunkt auf die Vermittlung eines wirklichen Verständnisses für die Abläufe in Zellen und Organismen. Selbst schwierige Themen wie Stoffwechsel, Immunsystem und Genetik entwickeln sich so nahezu von selbst und sind für Lernende leichter in den Gesamtkomplex des Lebens einzuordnen. Dadurch entsteht ein neuer Blick auf das Leben, der motiviert und befähigt, noch tiefer einzusteigen in die bestimmende Wissenschaft des 21. Jahrhunderts. Die zweite, aktualisierte Auflage der Einführung in die Biologie

* bietet einen umfassenden Überblick über die Strukturen und Abläufe des Lebens

* entwickelt schrittweise die notwendigen Mechanismen für Leben, als konstruiere der Leser selbst von Grund auf ein Lebewesen

* verschafft über das Verständnis der Prinzipien einen leichteren Zugang zum umfangreichen Faktenwissen der Biologie

* zeigt die Gemeinsamkeiten aller Lebensformen über die systematischen Grenzen hinweg auf [...]

 

 

Aus dem Inhalt:

Eine neue Sicht auf das Phänomen Leben xi // 1 Leben - was ist das? 1 / Wir kennen nur ein Beispiel für Leben 1 / Eine Checkliste soll helfen, Leben zu erkennen 3 / Gratwanderungen und Grenzfälle stellen die Regeln auf die Probe 15 / Tiere können das Leben vorübergehend anhalten 15 / Bakterien überstehen schlechte Zeiten in einer Rettungskapsel 16 / Manche Viren stehen an der Grenze zum Leben 17 // 2 Leben ist konzentriert und verpackt 21 / Leben muss konzentriert und beweglich sein 21 / Wasser hat besondere Eigenschaften 22 / Zufallsbewegungen verteilen Biomoleküle 26 / Lebewesen müssen verpackt sein 26 / Lipide haben zwei Gesichter 26 / Lipide bilden spontan Schichten 29 / Fettsäuren bestimmen die Beweglichkeit von Membranen 32 / Membranen schaffen Funktionsräume 33 // 3 Leben ist geformt und geschützt 41 / Proteine sind die Universalwerkzeuge der Zelle 41 / Seitenketten geben Aminosäuren Vielfalt 41 / Trotz starrer Bindungen sind Peptidketten flexibel 47 / Proteine sind auf vier Ebenen strukturiert 48 / Zellen werden von inneren Skeletten gestützt 52 / Mikrofilamente machen die Membran zäher 53 / Intermediärfilamente sorgen für Zugfestigkeit 56 / Mikrotubuli fangen Druck auf und sind Transportwege 56 / Ein erhöhter Innendruck gibt Zellen Form 58 / Membranen lassen selektiv Wasser durch 58 / Eingeströmtes Wasser drückt von innen auf die Membran 59 / Das Baumaterial für Zellwände sind Kohlenhydrate 62 / Die räumliche Anordnung macht Monosaccharide vielfältig 63 / Zwei Monosaccharide können unterschiedliche Disaccharide ergeben 65 / Polysaccharide können geradlinig oder verzweigt sein 66 / Saccharide sind oft mit anderen Verbindungen verknüpft 67 / Cellulose ist der Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände 68 / Kapseln und Schleime schaffen eine kontrollierte Umgebung 70 // 4 Leben tauscht aus 75 / Zellen transportieren selektiv Stoffe durch ihre Membranen 76 / Konzentrationsgefälle sorgen für einen Nettofluss 77 / Kleine neutrale Moleküle diffundieren ohne Hilfe durch Membranen 78 / Hilfsproteine in der Membran erleichtern die Diffusion 79 / Kanäle bieten Schlupflöcher für passende Teilchen 81 / Transportproteine binden ihre Passagiere 86 / Aktiver Transport wirkt gegen Konzentrationsgradienten 86 / Primärer Transport baut Gradienten auf 88 / Sekundärer Transport trickst einen Gradienten aus 91 / Transportvesikel und Membranen gehen ineinander über 92 / Die Endocytose schluckt wahllos oder sehr gezielt 92 / Exocytose räumt auf, kippt aus und liefert nach 94 / Transcytose ist zellulärer Durchgangsverkehr 95 / Zellen tauschen sich mit ihren Nachbarn im Gewebe aus 96 / Tight Junctions und Desmosomen halten Zellen zusammen 97 / Gap Junctions und Plasmodesmen sind Kanäle zwischen den Zellen 98 // 5 Leben transportiert 103 / Diffusion reicht nur für kleine Moleküle 103 / Das Cytoskelett dient als Schienensystem für Motorproteine 104 / Kinesin und Dynein laufen in entgegengesetzte Richtungen 105 / Myosin und Actin stellen ein zweites System 107 / Signalsequenzen wirken als Adressaufkleber 108 / Vesikel übernehmen den Massentransport von Proteinen 111 / Tiere und Pflanzen setzen auf Druck und Sog 112 / Herzen sind der zentrale Antrieb beim Kreislauf 112 / Pflanzen haben zwei getrennte Leitungssysteme 112 // 6 Leben wandelt um 117 / Der Metabolismus ist ein Netz zahlreicher Abbau- und Aufbauvorgänge 117 / Enzyme erleichtern biochemische Reaktionen 119 / Reaktionen werden durch die Aktivierungsenergie gehemmt 119 / Enzyme wirken doppelt 120 / Die Namen der Enzyme verraten ihre Funktionen 123 / Manche Enzyme nutzen Hilfsmoleküle 124 / Im Katabolismus gibt es vier Typen von Reaktionen 125 / Glucose wird in drei Reaktionsblöcken abgebaut 125 / Die Glykolyse knackt Glucose auf 127 / Pyruvat wird in Mitochondrien oxidiert 130 / Der Citratzyklus oxidiert Kohlenstoffverbindungen bis zum Kohlendioxid 131 / Beim Glucoseabbau entsteht ein Überschuss an Redoxäquivalenten 133 / Andere Abbauwege fließen in den Glucosestoffwechsel ein 134 / Der Anabolismus baut komplexe Moleküle auf 135 / Die Giuconeogenese startet mit Pyruvat 135 / Pflanzen und Mikroorganismen fixieren Kohlenstoff aus der Luft 138 / Der Citratzyklus ist eine zentrale Drehscheibe des Stoffwechsels 140 / Die Aktivität von Enzymen ist streng reguliert 141 / Es gibt langsam und schnell arbeitende Enzyme 142 / Enzyme können gehemmt und aktiviert werden 144 / Der Glucosekatabolismus wird an mehreren Stellen reguliert 146 // 7 Leben ist energiegeladen 153 / Lichtenergie treibt die gesamte Photosynthese an 154 / Die Komplexe der Photosynthese befinden sich in den internen Membranen der Chloroplasten 155 / Chlorophyll fängt das Sonnenlicht ein - 156 / Farbmoleküle reichen die Energie weiter, und das Reaktionszentrum gibt ein Elektron ab 157 / Elektronen wandern vom Wasser zum NADP+ 159 / Der Fluss von Elektronen und Protonen baut einen elektrochemischen Gradienten auf 163 / Bei der Photophosphorylierung treiben Protonen die Synthese von ATP an 163 / Der zyklische Elektronentransport sorgt für ausgeglichene Verhältnisse 165 / Der chemische Abbau von Nährstoffen liefert Energie 167 / Die oxidative Phosphorylierung ähnelt der Elektronentransportkette der Photosynthese 167 / Die Atmungskette hat zwei Einstiegspunkte für Elektronen 168 / Die Atmungskette liefert beim Glucoseabbau am meisten ATP 170 // 8 Leben sammelt Informationen 175 / Informationen werden in drei Schritten verarbeitet 175 / Chemische Signale lösen in Zellen Reaktionskaskaden aus 176 / Zellen besitzen im Wesentlichen vier Typen von Signalrezeptoren 178 / Verschiedene Wege geben das Signal in der Zelle weiter 180 / Die Zellantwort auf ein Signal kann unterschiedlich schnell und dauerhaft sein 184 / Nerven reagieren schnell und bilden komplexe Verarbeitungszentralen 185 / Das Auge ist ein optisches Meisterwerk mit Konstruktionsmängeln 185 / Die Moleküle des Sehens heißen Rhodopsin und Photopsin 187 / Nervenzellen stehen unter Spannung 189 / Axone sind die ausgehenden Kommunikationskanäle von Nervenzellen 194 / Neurotransmitter übertragen das Signal zur nächsten Zelle 196 / Nervenzellen entscheiden rechnerisch über ihre Reaktion auf eingehende Signale 197 / Das periphere Nervensystem übernimmt eine Vorverarbeitung der Signale 199 / Der Thalamus kontrolliert, was wir zu sehen bekommen 200 / Die Sinne sammeln eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen 201 / Mechanorezeptoren reagieren auf Verformungen 201 / Temperatursensoren schützen vor Überhitzung 204 / Elektrische Sinne verraten die Beute 204 / Magnetsinne helfen bei der Orientierung 206 // 9 Leben schreitet voran 211 / Bakterien haben einen rotierenden Flagellenmotor 211 / Eukaryoten schlagen mit aktiven Geißeln und Cilien 214 / Actin und Myosin sind die Akteure vieler Bewegungen 216 / Zellen ohne feste Form gleiten amöboid 216 / Muskeln sorgen für kräftige Bewegungen 217 / Skelette sind der Ansatzpunkt für die Kraft 219 / Quallen und Kopffüßer schießen mit dem Rückstoßprinzip durchs Wasser 220 / Regenwürmer ändern gezielt ihren Durchmesser 221 / Wer auf Beinen geht, vermindert den Reibungswiderstand 221 / Tiere verzichten (fast) auf rollende Räder 226 / Fliegen und Schwimmen sind Spiele mit Strömung und Auftrieb 226 // 10 Leben greift an und verteidigt sich 231 / Die Dramen auf Leben und Tod haben meist drei Akte 231 / Krankheitserreger gehen im Körper ihrer Wirte auf Jagd 233 / Viren erkennen Oberflächenproteine der Zielzelle 234 / Viren, Bakterien, Einzeller und kleine Vielzeller infizieren Wirtsorganismen 235 / Die Immunabwehr kämpft auf vielfältige Weise gegen Infektionen 238 / Mechanische und chemische Barrieren verwehren den Zugang 241 / Oberflächen machen den Unterschied zwischen "selbst" und "fremd" aus 241 / Nur Immunzellen, die den eigenen Körper schonen, überstehen die Auswahl 244 / Wer den Eindringling entdeckt, schlägt Alarm 247 / Mit Zellen und Molekülen geht das Immunsystem zum Gegenangriff über 248 / Das Immunsystem kann außer Kontrolle geraten 255 / Pflanzen wehren sich mechanisch und chemisch 255 / Pflanzen begrenzen Infektionen 256 / Signalmoleküle warnen entfernte Pflanzenteile und Nachbarn 258 / Herbivoren werden mit den gleichen Prinzipien abgewehrt wie Pathogene 258 / Beutetiere kämpfen mit raffinierten Tricks ums Überleben 262 / Sinne lassen sich täuschen 262 / Eine Beute zu sehen, ist leichter, als sie zu erlegen 264 / Die Populationen von Räuber und Beute hängen voneinander ab 266 // 11 Leben speichert Wissen 271 / Nucleinsäuren bilden Ketten, Helices und Chromosomen 272 / DNA ist ein doppelter Molekülstrang 273 / Die DNA ist in der Zelle dicht gepackt 275 / Gene bestimmen den Bau von Proteinen 277 / Die Zelle erstellt Arbeitskopien der Baupläne 278 / Bakterien achten bei der Transkription auf Effizienz 280 / Unterschiedliche Zelltypen und deren Entwicklung verlangen bei Eukaryoten eine genaue / Kontrolle der Gene 281 / Dichte Packungen schalten große Abschnitte von Chromosomen ab 282 / Methylierte DNA unterdrückt die Transkription 283 / Regulationssequenzen steuern die Aktivität der Gene aus der Ferne 284 / RNA-Interferenz schaltet Gene nach der Transkription ab 285 / Eukaryoten gestalten die RNA nach der Transkription um 287 / Proteine wachsen genau nach Plan 289 / Der genetische Code hat vier Buchstaben 289 / Transfer-RNAs sind das Bindeglied zwischen Nucleotiden und Aminosäuren 290 / Ribosomen sind universelle Proteinfabriken 291 / Proteine wachsen schrittweise heran 292 / Nach der Translation erhalten Proteine den Feinschliff 295 / Der Genotyp bestimmt weitgehend den Phänotyp 296 / Die DNA wird in der Replikation verdoppelt 298 / DNA-Polymerasen verdoppeln beide DNA-Stränge 298 / Die Zelle korrigiert Fehler 302 / Mutationen verändern Gene und Proteine 303 / Gentechnik greift gezielt ins Erbgut ein 307 / Zielsequenzen werden aus dem DNA-Strang geschnitten 308 / Vektoren bringen Fremd-DNA in die Zelle 309 / Marker verraten den Erfolg 309 / Gentechnik ist in vielen Bereichen zu finden 310 // 12 Leben pflanzt sich fort 315 / Aus eins werden zwei 316 / Teilungsbereite Zellen durchlaufen einen Zyklus 316 / In der Mitose werden die Chromatiden voneinander getrennt 318 / Während der Cytokinese teilt sich die Zelle 320 / Bakterien haben zaghafte Vorformen von Sex 320 / Transformation ist eine Art von zellulärer Leichenfledderei 321 / Bei der Transduktion sind Viren unfreiwillige Helfer 322 / Die Konjugation kennt fast schon bakterielle Geschlechter 323 / Geschlechtliche Fortpflanzung bringt doppelte Erbschaft 325 / Die Meiose mischt und halbiert das Erbgut 325 / Begattung und Befruchtung spiegeln sich im Verhalten wider 327 / Mit der Befruchtung beginnt das Individuum 331 / Es geht auch ohne Partner 333 / Gene oder Umwelt legen das Geschlecht fest 337 / Oft haben die Chromosomen das Sagen 337 / Manchmal entscheiden die Umstände 338 // 13 Leben entwickelt sich 343 / Entwicklung ist ein zeitlich abgestimmtes Aktivieren von Genen 343 / Zellen vermehren sich durch Mitosen 343 / Für die Differenzierung schalten chemische Signalstoffe Gene an und ab 344 / Bei der Morphogenese werden mit Signalgradienten Positionen und Achsen festgelegt 348 / Tiere bilden Haufen mit wandernden Zellen 350 / Die Eizelle bringt fast alles für den Start mit 351 / Furchungen machen aus der Eizelle kugelige Zellhaufen 352 / Drei Keimblätter sind Ursprung aller Gewebe 354 / Die Organe separieren sich von ihrer Umgebung 355 / Bei Pflanzen müssen die Zellwände mitwachsen 356 / Pflanzen legen eine Pause ein 359 / Keimung bricht die Samenruhe 360 / Phytohormone steuern das Wachstum der Pflanze 361 // 14 Leben breitet sich aus 365 / Lebewesen passen sich an 365 / Die ökologischen Potenzen bestimmen die Größe der Nische 365 / Umweltfaktoren gestalten sehr unterschiedliche Lebensräume 367 / Neue Umgebungen fordern neue Lösungen 372 / Variabilität bietet Auswahl für neue Herausforderungen 373 / Mit der Population verändert sich der Genpool 375 / Trennung schafft neue Arten 376 / Stammbäume zeigen Verwandtschaftsverhältnisse an 378 // Abbildungsnachweis 383 / Index 387