Dieses Buch - jetzt in der günstigen "Bafög"-Ausgabe - führt verständlich und anschaulich in die Welt der Pflanzenbiologie ein: Von den Pflanzenstrukturen und -funktionen über Genetik und Evolution bis zur Ökologie deckt Murray W. Nabors alle wichtigen Grundlagen der Botanik fundiert ab, ohne sich dabei in enzyklopädischer Ausführlichkeit zu ergehen. Stattdessen steht stets die Anschaulichkeit der Stoffvermittlung im Mittelpunkt - ihr dienen wunderbare Farbfotos und ein konsistentes Grafikprogramm, das durch Animationen auf der begleitenden Website ergänzt wird. Vier Kernthemen perspektivieren die einzelnen Kapitel durch besondere Feature-Kästen: Biotechnologie, Nutzpflanzen, Naturschutz, Evolution. Umfangreiche Aufgabenteile dienen der Wiederholung des Gelernten und regen zur kritischen Auseinandersetzung an: Zeichenaufgaben, Diskussionsvorschläge, Zusammenfassungen und kommentierte Hinweise zur weiterführenden Lektüre nach jedem Kapitel. (Verlagsinformation)
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI
Kapitel 1 Die Pflanzenwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Die Bedeutung der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Merkmale von Pflanzen und Pflanzendiversität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Botanik und wissenschaftliche Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
TEIL I Strukturen 27
Kapitel 2 Zellstruktur und Zellzyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1 Ein Überblick über Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 Wichtige Zellorganellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3 Das Cytoskelett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4 Membranen und Zellwände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.5 Zellzyklus und Zellteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Kapitel 3 Einführung in die Pflanzenstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1 Haupttypen von Pflanzenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.2 Die Gewebe von Gefäßpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.3 Überblick über die Organe von Gefäßpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.4 Überblick über dasWachstumund die Entwicklung von Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . 72
Kapitel 4 Wurzeln, Sprosse und Blätter: Der primäre Pflanzenkörper . . . . . 83
4.1 Wurzeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.2 Sprossachsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3 Blätter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Kapitel 5 Sekundäres Wachstum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.1 Sekundäres Wachstum: Ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.2 Wachstumsmuster von Holz und Rinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.3 Wirtschaftliche Nutzung von Holz und Rinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Kapitel 6 Lebenszyklen und Fortpflanzungsstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
6.1 Fortpflanzung und Vermehrung bei Pflanzen: Ein Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
6.2 Meiose und Generationswechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
6.3 Zapfen und Blüten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.4 Samenstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
6.5 Früchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
TEIL II Funktionen 175
Kapitel 7 Grundlagen der Pflanzenbiochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.1 Die molekularen Komponenten lebender Organismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.2 Energie und chemische Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.3 Chemische Reaktionen und Enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Kapitel 8 Photosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.1 Ein Überblick über die Photosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
8.2 Die Umwandlung der Lichtenergie in chemische Energie: Die Lichtreaktionen . . . . . 212
8.3 Die Umwandlung von CO2 in Zucker: Der Calvin-Zyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Kapitel 9 Zellatmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
9.1 Ein Überblick über die Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
9.2 Zellatmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
9.3 Gärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Kapitel 10 Transportprozesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.1 MolekularerMembrantransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.2 Aufnahme und Transport vonWasser und gelösten Stoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
10.3 Boden,Mineralstoffe und Pflanzenernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Kapitel 11 Interne und externe Reize . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
11.1 DieWirkung von Phytohormonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
11.2 Reaktionen auf Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
11.3 Reaktionen auf andere Umgebungsreize . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
TEIL III Genetik 305
Kapitel 12 Molekulare Grundlagen der Vererbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
12.1 DieMendel'schen Vererbungsversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.2 Die Genetik nachMendel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Kapitel 13 Regulation der Genexpression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
13.1 Genexpression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
13.2 Differenzielle Genexpression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
13.3 Die Identifizierung von Genen, die für die Entwicklung maßgeblich sind . . . . . . . . . 343
Kapitel 14 Molekularbiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
14.1 DieMethoden der Pflanzenbiotechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
14.2 Leistungen undMöglichkeiten der Pflanzenbiotechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
TEIL IV Das Pflanzenreich 379
Kapitel 15 Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
15.1 Die Geschichte der Evolution auf der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
15.2 DieMechanismen der Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
15.3 Der Ursprung der Arten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Kapitel 16 Klassifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
16.1 Klassifikation vor Darwin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
16.2 Klassifikation und Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
16.3 Hauptkategorien der Organismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
16.4 Die Zukunft der Klassifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
Kapitel 17 Viren und Prokaryoten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
17.1 Viren und die Pflanzenwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
17.2 Prokaryoten und dieWelt der Pflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Kapitel 18 Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
18.1 Merkmale und Evolution der Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
18.2 Einzellige und Kolonien bildende Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
18.3 Mehrzellige Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
Kapitel 19 Pilze (Fungi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
19.1 Merkmale und Evolutionsgeschichte der Pilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
19.2 Die Vielfalt der Pilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
19.3 Interaktionen von Pilzen mit anderenOrganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
Kapitel 20 Moose (Bryophyten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
20.1 Ein Überblick über die Bryophyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
20.2 Lebermoose: Der Stamm der Hepatophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
20.3 Hornmoose: Der Stamm der Anthocerophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
20.4 Laubmoose: Der Stamm der Bryophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
Kapitel 21 Samenlose Gefäßpflanzen (Farnpflanzen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
21.1 Die Evolution der samenlosenGefäßpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
21.2 Rezente samenlose Gefäßpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Kapitel 22 Nacktsamer (Gymnospermae) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
22.1 Ein Überblick über Nacktsamer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
22.2 Die heute lebenden Nacktsamer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
Kapitel 23 Bedecktsamer (Angiospermae) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
23.1 Sexuelle Fortpflanzung bei Blütenpflanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
23.2 Die Evolution von Blüten und Früchten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
23.3 Die Diversität der Bedecktsamer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591
TEIL V Ökologie 601
Kapitel 24 Biogeografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
24.1 Abiotische Faktoren in der Ökologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605
24.2 Ökosysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
Kapitel 25 Ökosysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625
25.1 Populationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
25.2 Interaktionen zwischen Organismen in Ökosystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
25.3 Gesellschaften und Ökosysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
25.4 Biodiversität und Artenschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645
Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657
A Grundlagen der Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
B Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665
C Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 685