Inhalt Vorwort 7 Zelluläre Organisation der Lebewesen Sinne von Mensch und Tier 8 Zellen – Grundbausteine des Lebens Die Feinstruktur der Zelle Vom Einzeller zum Vielzeller 10 12 14 Von den Sinnen zur Wahrnehmung Das Auge des Menschen Netzhaut und Sehschärfe Phototransduktion, Auflösungs- vermögen und Dunkeladaptation Die Welt der Farben Tiefenwahrnehmung und räumliches Sehen Praktikum: Präparation eines Schweineauges Praktikum: Das Auge des Menschen Knobelecke In unserem Gehirn entsteht das Bild Wer Ohren hat zu hören Im Gleichgewicht sein Riechen und Schmecken – die unterschätzten Sinne Die Hautsinne – eine vielfältige Erlebniswelt Praktikum: Der richtige Umgang mit dem Mikroskop Von der Zelle zum Gewebe Praktikum: Differenzierungsvorgänge bei Pflanzen am Beispiel des sekundären Dickenwachstums Organe und Organsysteme Praktikum: Untersuchung von Herzgeweben 17 18 20 21 24 Zellen und Organismen als biologische Systeme 25 Knobelecke 26 Grundwissen Zelluläre Organisation der Lebewesen 27 Praktikum: Sinne von Ohr, Nase, Mund und Haut 28 30 31 34 35 36 38 39 40 44 45 46 49 50 52 Knobelecke 54 57 Grundwissen Sinne von Mensch und Tier 59 Unser Nervensystem – auch heute noch geheimnisvoll Hormone – heimlich und unheimlich 60 Nervenzellen – die Grundeinheiten des Nervensystems 62 Rückenmark und Reflexe 64 Das Gehirn – die Zentrale des Nervensystems 66 Das vegetative Nervensystem 69 Gedächtnis und Lernen 70 Bewusstsein, Schlaf und Gefühle 73 Praktikum: Nervensystem 74 Praktikum: Gedächtnis 76 Knobelecke 77 Bild gebende Untersuchungsmethoden 79 Grundwissen Nervensystem 81 82 Hormone als Signal- und Botenstoffe Schilddrüse – unerlässlich für Entwicklung, Wachstum und Wohlbefinden Blutzuckerregelung und Diabetes Nebenniere und Stress Hormone und Fortpflanzung Die Chefetage der Hormone Knobelecke 84 86 88 90 92 94 95 Grundwissen Hormone 97 Inhalt Blutgruppen und Rhesusfaktor Proteine – die Bau- und Wirkstoffe des Körpers Knobelecke Nukleinsäuren – Träger der genetischen Information Vom Gen zum Merkmal Genetik Von wilden Spekulationen zu den Grundlagen der Vererbung Kernteilung (Mitose) und Zellzyklus Sexualität und Meiose Gregor Mendel – ein Mönch ist der Wissenschaft um Jahrzehnte voraus Die Mendel’schen Regeln Morgan – Fruchtfliegen befruchten die Genetik 98 Praktikum: DNA-Extraktion und Nachweisreaktionen Praktikum: Modelle zur Darstellung der rbinformation E Knobelecke 100 102 104 Grundwissen Genetik 131 133 134 135 137 139 140 141 143 Angewandte Genetik 106 107 110 Praktikum: Mitosephasen bei der Küchenzwiebel 113 Praktikum: Mit Statistik die Mendel’schen Regeln bestätigen 114 Praktikum: Drosophila-Kreuzungen 115 Praktikum: Analyse von Kreuzungen beim Mais 116 Chromosomen und Karyogramm 117 Die Vererbung des Geschlechts 118 Modifikatorische Variabilität 119 Mutationen der Erbinformation 120 Humangenetik und Stammbaum- analyse 121 Humangenetik und Zwillings- forschung 124 Chromosomenmutationen des Menschen 125 Gonosomale numerische Chromosomenaberrationen 127 Strukturelle Chromosomen- aberrationen 128 Genmutationen 129 Genetische Beratung und pränatale Diagnostik Kinderwunsch und Reproduktions medizin Stammzellenforschung und Klonen Der genetische Fingerabdruck Produktion von Arzneimitteln – Beispiel Insulin Züchtung bei Pflanzen und Tieren Transgene Tiere und Pflanzen 144 146 147 148 150 151 152 154 Evolution Evolutionsfaktoren Entstehung von Arten Historisches zur Evolutionstheorie Knobelecke Die Evolution des Menschen Knobelecke 156 158 160 162 164 166 169 Ökologie Saprophyten und Parasiten 197 Parasitäre Krankheiten des Menschen 198 Symbiosen 200 Praktikum: biotische Umweltfaktoren 203 Knobelecke 204 Ökologische Nische und Konvergenz 207 Populationsökologie 209 Biosphäre und Biome 211 Das Ökosystem – die Einheit der ökologischen Forschung 212 Aquatische Ökosysteme 213 Knobelecke 218 Praktikum: Untersuchung eines Sees – Exkursion 219 Ökosystem Fließgewässer 220 Stoffkreisläufe 222 Energiefluss 223 Sukzessionen von und in Ökosystemen 224 Praktikum: Untersuchung eines Fließgewässers – Exkursion Praktikum: Wassergütebeurteilung von ließgewässern – Exkursion F Ökologie – die Umweltbiologie Umweltfaktor Temperatur Umweltfaktor Wasser Umweltfaktor Licht Photosynthese und Zellatmung Praktikum: abiotische Umweltfaktoren Praktikum: Photosynthese und Zellatmung Knobelecke Intraspezifische Beziehungen Interspezifische Beziehungen 170 172 173 177 182 184 188 190 192 194 195 226 Knobelecke 227 229 Bevölkerungsexplosion und die Folgen Gefährdung des Waldes Luftverunreinigung und Smog Der Treibhauseffekt Das Ozonloch Praktikum: Luftverunreinigung Naturschutz Grundwissen Ökologie 230 232 236 238 239 240 242 244 Glossar Stichwortverzeichnis Bildquellenverzeichnis 246 250 256
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